Adiabatic प्रक्रिया काय आहे?

एक उष्णता इंजिन, जे उष्णता वापरून काम करू शकता तयार करण्यासाठी, आपण काही परिस्थिती निर्माण करणे आवश्यक आहे. सर्व प्रथम, उष्णता इंजिन एक चक्रीय मोड, सलग thermodynamic प्रक्रिया संख्या एक पळवाट तयार करण्यासाठी जेथे ऑपरेट. एक जंगम पंप इ मध्ये वापर एक सिलिंडर मध्ये बंद एक सायकल गॅस, परिणाम काम नाही. पण एक बॅच मशीन थोडे एक सायकल, तो पुन्हा पुन्हा काही काळ घोकणे पाहिजे. वेळ भागाकार प्रत्यक्षात पूर्वनिश्चित वेळी केले एकूण काम आणखी एक महत्त्वपूर्ण संकल्पना देते - शक्ती.

XIX शतकात मध्यभागी, प्रथम उष्णता इंजिन तयार केले होते. ते काम आहेत, पण इंधन ज्वलन निर्मीत उष्णता अधिक रक्कम खर्च. हे सैद्धांतिक भौतिकशास्त्रज्ञ, विचारत आहेत की "कसे एक उष्णता इंजिन मध्ये वायू काम करू तर मग होते? कसे इंधन किमान सर्वात काम मिळविण्यासाठी? "

विश्लेषण करण्यासाठी गॅस कामे , तो व्याख्या आणि संकल्पना एक संपूर्ण प्रणाली परिचय होता. सर्व निश्चय संपूर्णता आणि संपूर्ण संशोधन क्षेत्र, "अभियांत्रिकी थर्मोडायनॅमिक्स" म्हणतात तयार केला. थर्मोडायनॅमिक्स मध्ये, पायरी अनेक स्वीकारले होते, मुख्य निष्कर्ष काढून घेणे नाही. साधने शरीर - तात्पुरती गॅस (निसर्ग विद्यमान नाही) ज्या रेणू संवाद साधू नाही शून्य खंड संकुचित केले जाऊ शकते. नैसर्गिक वातावरणात फक्त अस्तित्वात रिअल वायू, पासून वेगळा करता न येण्यासारखा चांगल्या प्रकारच्या परिभाषित गुणधर्म आहेत जे आदर्श वायू.

काम द्रवपदार्थ प्रेरक शक्ती एक मॉडेल पाहण्यासाठी, हे सूचित केले आहे जसे मूलभूत thermodynamic प्रक्रिया वर्णन जे थर्मोडायनॅमिक्स, कायदे:

• isochoric प्रक्रिया - काम द्रवपदार्थ खंड न बदलता सुरू आहे की एक प्रक्रिया. अटी isochoric प्रक्रिया, v = const;
• समभाररेषेचा प्रक्रिया - काम द्रवपदार्थ मध्ये दबाव न बदलता सुरू आहे की एक प्रक्रिया. अटी समभाररेषेचा प्रक्रिया, P = const;
• isothermal (isothermal) प्रक्रिया - पूर्वनिश्चित पातळीवर तापमान साधताना सुरू आहे की एक प्रक्रिया. अटी isothermal प्रक्रिया, टी = const;
• adiabatic प्रक्रिया (adiabatic, त्यामुळे ते आधुनिक थर्मल अभियांत्रिकी म्हणतात) - एक प्रक्रिया, वातावरण उष्णता विनिमय न जागेत केले. अटी adiabatic प्रक्रिया, q = 0;
• polytropic प्रक्रिया - आहे अगोदर निर्देश केलेल्या बाबीसंबंधी बोलताना मांडलेली प्रक्रिया की वर्णन सर्व अगोदर निर्देश केलेल्या बाबीसंबंधी बोलताना thermodynamic प्रक्रिया नमूद वरील, तसेच सर्व इतर शक्यता साठी पूर्ण एक सिलेंडर एक जंगम पंप इ मध्ये वापर.

पहिल्या उष्णता इंजिन निर्मिती दरम्यान सर्वाधिक कार्यक्षमता (कामगिरी गुणांक) मिळविण्यासाठी ज्या सायकल शोध घेतला. Carnot सायकल - Sadi Carnot, thermodynamic प्रक्रिया संच परीक्षण, तेही एका फटक्यात त्याला नंतर नावाच्या त्याच्या सायकल, विकास गेला. हे अनुक्रमशः सादर isothermal, नंतर adiabatic संक्षेप प्रक्रिया. या प्रक्रिया अंमलबजावणी नंतर काम द्रवपदार्थ अंतर्गत ऊर्जा राखीव आहे, पण सायकल म्हणून काम द्रवपदार्थ वाढविण्यात आली आणि isothermal विस्तार प्रक्रिया करते आहे, पूर्ण केले गेले नाही. चक्र पूर्ण करण्याची आणि प्रारंभिक काम द्रवपदार्थ मापदंड परत adiabatic विस्तार प्रक्रिया सुरू आहे.

Carnot त्याच्या सायकल मध्ये कार्यक्षमता जास्तीत जास्त पोहोचते, आणि फक्त दोन isotherms तापमान अवलंबून असते असे सिद्ध झाले की. त्यांना दरम्यान उच्च फरक, संबंधानुसार उच्च थर्मल कार्यक्षमता. प्रयत्न Carnot चक्राचा एक उष्णता इंजिन तयार करा आणि अयशस्वी केले आहे. तो केली जाऊ शकत नाही, जे एक आदर्श चक्र आहे. पण तो नोकरी, खर्च समान मिळत अशक्य गोष्ट बद्दल, थर्मोडायनॅमिक्स दुसऱ्या कायदा मुख्य तत्त्व सिद्ध थर्मल ऊर्जा. व्याख्यांची संख्या रुडॉल्फ Clausius एंट्रोपि संकल्पना त्यानुसार, थर्मोडायनॅमिक्स दुसऱ्या कायदा (कायदा) कायदा तयार होते. संशोधन मुख्य निष्कर्ष - एंट्रोपि जे थर्मल "मृत्यू" ठरतो वाढत आहे.

सर्वात महत्त्वाची कामगिरी काम द्रवपदार्थ एंट्रोपि बदलत नाही त्याच्या अंमलबजावणी adiabatic प्रक्रिया Clausius समजून होता. त्यामुळे adiabatic प्रक्रिया Clausius - s = const आहे. येथे आहे - isentropic प्रक्रिया - एंट्रोपि, जे प्रक्रिया पुरवठा किंवा उष्णता, काढून न चालते दुसरे नाव देते आहे. शास्त्रज्ञ, अशा सायकल उष्णता इंजिन शोधत एंट्रोपि एक वाढ झाली जेथे जेथे आहेत. पण, दुर्दैवाने, तो तयार करू शकत नाही. त्यामुळे उष्णता इंजिन सर्व तयार केले जाऊ शकत नाही स्पष्ट.

पण सर्व संशोधक म्हणून निराशावादी संरचीत केले. ते थर्मल मशीन प्रत्यक्ष चक्र शोधत होते. त्यांचे शोध परिणाम म्हणून Nikolaus ऑगस्ट ऑटो त्याच्या सायकल उष्णता इंजिन, आता पेट्रोल चालत इंजिन राबविण्यात येत आहे, जे तयार केले आहे. येथे, काम शरीर आणि isochoric उष्णता पुरवठा (सतत आवाज इंधन ज्वलन) च्या adiabatic संक्षेप द्वारे सादर प्रक्रिया, नंतर adiabatic विस्तार (काम त्याच्या खंड वाढत प्रक्रियेत काम मध्यम केले आहे), आणि isochoric उष्णता काढण्याची आहेत. ऑटो सायकल पहिल्या अंतर्गत ज्वलन इंजिन ज्वालाग्रही इंधन वायू म्हणून वापरला होता. किती नंतर तो benzovozdushnoy पेट्रोल वादळे निर्माण हवेत आणि इंजिन सिलेंडर त्यांना खाद्य यांचे मिश्रण तयार झाले आहेत की carburetors लावला.

ऑटो मध्ये सायकल इंधन मिश्रण संकुचित केले आहे, त्यामुळे त्याच्या तुलनेने लहान संक्षेप रक्कम - इंधन मिश्रण स्फोट करणे किंवा होणे एक प्रवृत्ती आहे (एकदम बाहेर पडणे तेव्हा गंभीर दबाव आणि तापमान). त्यामुळे एक adiabatic संक्षेप प्रक्रियेत काम तुलनेने कमी आहे. येथे आपण दुसर्या संकल्पना परिचय: संक्षेप प्रमाण - संक्षेप खंड एकूण खंड प्रमाण.

ऊर्जा इंधन कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी मार्ग शोधत पुढे. कार्यक्षमता वाढली संक्षेप प्रमाण वाढत पाहिले. रुडॉल्फ डिझेल जे उष्णता पुरवठा (समभाररेषेचा प्रक्रियेत) सतत दबाव येथे चालते त्याच्या सायकल विकसित केले आहे. त्याची सायकल डिझेल इंधन (देखील डिझेल इंधन म्हणून ओळखले जाते) वापरून इंजिन आधार होता. सायकल डिझेल इंधन मिश्रण संकुचित, आणि हवा नाही आहे. त्यामुळे, ते काम एक adiabatic प्रक्रिया सुरू आहे, असे म्हणणे. तापमान व दबाव उच्च संक्षेप शेवटी, त्यामुळे तोंड इंधन इंजेक्शन माध्यमातून चालते. तो एक ज्वालाग्राही मिश्रण तयार करण्यासाठी गरम हवा मिसळून आहे. हे भाजणे, हे काम द्रवपदार्थ अंतर्गत ऊर्जा वाढते. adiabatic विस्तार आणखी वायू आहे, स्ट्रोक काम केले.

डिझेल सायकल उष्णता इंजिन करणे अयशस्वी झाले, त्यामुळे गुस्टाफ Trinkler एकत्र तयार सायकल Trinklera अंमलबजावणी करण्यासाठी प्रयत्न करत आहे. आणि वापर आजच्या डिझेल इंजिन. Trinklera पुरवले उष्णता सायकल मध्ये आणि नंतर isobars वर isochore. केवळ नंतर हे काम द्रवपदार्थ विस्तार adiabatic प्रक्रिया केले जाते.

पंप इ मध्ये वापर उष्णता इंजिन आणि पाणी काम समानता करून. पण गॅस उपयुक्त adiabatic विस्तार शेवटी उष्णता काढण्याची त्यांची प्रक्रिया isobars केले आहे. विमानात, गॅस झोतयंत्राचे इंजिन, आणि झोतयंत्राच्या साहाय्याने ज्याचा पंखा फिरवला जातो असे विमान adiabatic प्रक्रिया रोजी संक्षेप आणि विस्तार दरम्यान दोन उद्भवते.

adiabatic प्रक्रिया सर्व मूलभूत संकल्पना सेटलमेंट सूत्रे प्रस्तावित आहेत समायोजित करण्यासाठी. एक महत्त्वाचा मूल्य, adiabatic निर्देशांक म्हणतात दिसते. एक diatomic गॅस त्याचे मूल्य - 1.4 समान (ऑक्सिजन आणि नायट्रोजन हवेत उपस्थित मुख्य diatomic वायू आहेत). वापरले adiabatic निर्देशांक गणना दोन मनोरंजक वैशिष्ट्ये म्हणजे, काम द्रवपदार्थ समभाररेषेचा आणि isochoric उष्णता क्षमता आहे. के = cp / सीव्ही प्रमाण - adiabatic निर्देशांक आहे.

का वापर adiabatic प्रक्रियेत सैद्धांतिक चक्र उष्णता इंजिन? वास्तविक polytropic प्रक्रिया केली, परंतु ते एक उच्च दराने येऊ की, तो वातावरण उष्णता विनिमय नसतानाही गृहित धरू स्वीकारले आहे.

वीज 90% वीज प्रकल्प व्युत्पन्न आहे. त्यांना काम द्रवपदार्थ स्टीम वापरले म्हणून. उकळत्या तेव्हा तो निर्मिती केली जाते. स्टीम काम क्षमता वाढविणे, तो superheated आहे. मग, उच्च रक्तदाब superheated स्टीम स्टीम टर्बाइन पुरविले जाते. तसेच adiabatic प्रक्रिया स्टीम विस्तार ठेवा घेते. टर्बाईन रोलिंग नाही, विद्युत जनरेटर प्रसारित केला जातो. की, यामधून, ग्राहकांना वीज निर्माण. स्टीम टर्बाइन Rankine सायकल वर येथपासून चालवतात. तद्वतच कार्यक्षमता देखील तापमान व दबाव स्टीम वाढ संबद्ध आहे.

वरून पाहिले म्हणून, एक adiabatic प्रक्रिया यांत्रिकी आणि विद्युत उर्जा उत्पादन अतिशय सामान्य आहे.