Карно циклының күй диаграммасы

Презентация қосу

Гомогенді және гетерогенды,
диффузиялық және кинетикалық
жану түрлері. Жылулық
машиналардың циклдары: кері
және тура циклдер, циклдің ПӘК-і.
Карно циклының күй диаграммасы.

Орындаған: Тексерген:
Жоспар:
I Гомогенді және гетерогенды,
диффузиялық және кинетикалық
жану түрлері.
II Жылулық машиналардың
циклдары: кері және тура
циклдер, циклдің ПӘК-і.
III Карно циклының күй
диаграммасы.
Қолданылған әдебиеттер мен
сілтемелер
Гомогенді және гетерогенды, диффузиялық
және кинетикалық жану түрлері
Жану – тез өтетін, үлкен мөлшерде жылу бөлетін, жарқыраумен
ерекшеленетін заттың тотығу процесі. Жану процесі жүру үшін
міндетті түрде оттектің болуы қажет емес. Мысалы, сутек,
фосфор, ацетилен хлор ағынында жана алады. Ал дәрі(порох)
және қатты зымыран отыны ауасыз ортада да жана береді,
себебі олардың құрамында тотықтырғыш болады. Магний
көмірқышқыл газда жанады.
Гомогенді және гетерогенды, диффузиялық
және кинетикалық жану түрлері
Практика жүзінде тотықтырғыштарға келесі заттарды
жатқызуға болады:
1 Галогендер

2 Озон

3 Нитроқосылыстар

4 Перхлораттар

5 Асқын тотық қосылыстары

және тағы басқалары.
Гомогенді және гетерогенды, диффузиялық
және кинетикалық жану түрлері
Гомогенді жану – газ немесе газ тәрізді
тотықтырғыш ортада жанғыш газ және бу
жануы. Яғни, жану процесі бір фазадан
тұратын ортада өтеді.
Гомогенді және гетерогенды, диффузиялық
және кинетикалық жану түрлері
Гетерогенды жану - газ немесе газ тәрізді
тотықтырғыш ортада жанғыш қатты заттың
жануы. Бұл жағдайда реакция фазалар
бөлінетін аумағында өтеді.
Гомогенді және гетерогенды, диффузиялық
және кинетикалық жану түрлері
Диффузиялық жану - жанғыш қоспаның
компоненттерінің (отын мен
тотықтырғыштың) араласуы жану
аймағында болатын жану.

Австралиядағы өрт. Кез келген өрт диффузиялық жану болып табылады.
Себебі, жанғыш зат пен тотықтырғыш алдын ала араласпайды.
Кинетикалық жану - бұл алдын ала
араластырылған отынның (жанғыш
Гомогенді және гетерогенды, газ, бу
диффузиялық
немесе және
шаң)кинетикалық
және тотықтырғыштың
жану түрлеріжануы.
Дайын қоспаның жану жылдамдығы іс
жүзінде тек жанғыш зат пен ауадағы оттегі
арасындағы химиялық реакция
жылдамдығына байланысты (жылу
өткізгіштік, жылу сыйымдылығы,
турбуленттілік, заттардың концентрациясы,
қысым және т.б.). Сондықтан жану
жылдамдығы күрт жоғарылайды және
жарылғыш болып табылады. Егер
кинетикалық жану кезінде жалын
фронтының қозғалыс жылдамдығы дыбыс
жылдамдығына тең немесе кем болса (340 м
/ с), онда жану (жарылыс) дефраграция деп
аталады. Егер жалын майданының қозғалыс
жылдамдығы дыбыстық деңгейден жоғары
болса, онда жану (жарылыс) детонация деп
аталады. Детонациялық жарылыс кезінде
Жылулық машиналардың циклдары:
кері және процесс
Циклдік тура циклдер,
дегенімізциклдің
бірнеше ПӘК-і
бөлек
термодинамикалық процестерден тұратын,
олар өткеннен кейін жүйе бастапқы күйіне
оралатын процесс. Жұмыс сұйықтығы
машинада немесе аппаратта айналады, ал
ол жылу энергиясымен немесе жұмысты
орындау арқылы қоршаған ортамен энергия
алмасады.

1-2-3-4-1 циклдік процестің схемалық
көрінісіне мысал
Жылулық машиналардың
Барлық айналмалы циклдары:
процестердің ортақ
кері және
қасиеті - тура циклдер,
оларды тек циклдің
жұмыс ПӘК-і
жылу
сұйықтығымен жылу байланысына жұмыс
сұйықтығын әкелу арқылы жүзеге асыру
мүмкін емес. Сізге олардың кем дегенде
екеуі қажет. Жоғары температурасы бар
жылу қоймасы жылытқыш, ал төмен
температурасы бар тоңазытқыш деп
аталады. Дөңгелек процесті орындай
отырып, жұмыс сұйықтығы жылытқыштан
Q1> 0 жылу мөлшерін алады және
тоңазытқышқа Q2 <0 жылу мөлшерін
береді.Жұмыс Qсұйықтығының
= Q1 + Q2 = Q1 – |Q2|.цикл бойынша
алған Q жылудың
Циклді айналыпжалпы мөлшері
өткен кезде жұмыс
сұйықтығы бастапқы күйіне оралады,
сондықтан оның ішкі энергиясының өзгерісі
нөлге тең (ΔU ΔU == Q 0).
– A Термодинамиканың
= 0.
бірінші заңына сәйкес
A = Q = Q1 – |Q2|.
Жылулық машиналардың циклдары:
кері және тура циклдер, циклдің ПӘК-і
Жұмыс циклында жұмыс сұйықтығы
орындайтын А жұмысы бір цикл үшін
алынған Q жылу мөлшеріне тең.А
жұмысының жылытқыштан циклге жұмыс
сұйықтығы алған Q1 жылу мөлшеріне
қатынасы жылу қозғалтқышының
η = А/Q 1 =(Q 1 – |Q 2 |)/Q 1
тиімділігі
деп аталады:

ПӘК жұмыс сұйықтығының «ыстық» жылу
қоймасынан алған жылу энергиясының
қаншалықты пайдалы жұмысқа айналғанын
көрсетеді. Қалғаны (1 - η) тоңазытқышқа
ауыстырылды. Жылу қозғалтқышының тиімділігі
әрқашан бірліктен аз болады (η <1).
Жылулық машиналардың циклдары:
кері және тура циклдер, циклдің ПӘК-і

Жылу қозғалтқышының
энергетикалық схемасы: 1 -
жылытқыш; 2 - тоңазытқыш; 3 -
айналмалы процесті орындайтын
жұмыс сұйықтығы. Q1> 0, A> 0, Q2
<0; T1> T2
Техникада қолданылатын қозғалтқыштарда
әртүрлі айналмалы процестер қолданылады.
Суретте бензин карбюраторы мен дизельді
қозғалтқыштарда қолданылатын циклдар
көрсетілген. Екі жағдайда да жұмыс сұйықтығы
бензин немесе дизель буының ауамен қоспасы
болып табылады. Карбюраторлы ішкі жану
Жылулық машиналардың циклдары:
кері және тура циклдер, циклдің ПӘК-і

Дизельді іштен жанатын қозғалтқыш екі
адиабаттан (1-2, 3-4), бір изобарадан (2-3) және
бір изохорадан (4-1) тұратын циклде жұмыс
істейді. Карбюраторлы қозғалтқыштың нақты
тиімділігі шамамен 30% құрайды, ал дизельді
қозғалтқыш шамамен 40% құрайды.

Карбюраторлы жану
қозғалтқышына (1) және
дизельді қозғалтқышқа
(2) арналған циклдар
Карно циклының күй диаграммасы

1824 жылы француз инженері С.Карно
термиялық процестер теориясының дамуында
маңызды рөл атқарған екі изотерма мен екі
адиабаттан тұратын дөңгелек процесті
қарастырды. Ол Карно циклі
Карнодеп аталады.
циклін цилиндрдегі
поршень астындағы газ
орындайды. Изотермиялық
бөлімде (1-2) газ T1
температурасы бар ыстық
жылу қоймасымен
(жылытқышпен) жылулық
Карно циклі байланысқа түседі. Газ
изотермиялық түрде кеңейіп,
A12 жұмысын орындайды, ал
Карно циклының күй диаграммасы

Әрі қарай, адиабаталық бөлімде (2-3) газ
адиабаталық қабыққа орналастырылады және
жылу алмасу кезінде кеңеюін жалғастырады. Бұл
бөлімде газ A23> 0 жұмыс істейді. Адиабаталық
кеңею кезінде газдың температурасы T2 мәніне
дейін төмендейді. Келесі изотермиялық бөлімде
(3-4) газ T2 резервуарымен (салқындатқыш) жылулық
байланысқа түседі. Изотермиялық сығылу процесі
жүреді. Газ A34 <0 жұмысын орындайды және Q4
<0 жылу береді, A34 жасағанға тең. Газдың ішкі
энергиясы өзгермейді. Соңында, адиабаталық
қысудың соңғы бөлімінде газ қайтадан
адиабаталық қабыққа орналастырылады.
Сығымдау кезінде газдың температурасы T1
Карно циклының күй диаграммасы

Газдың бір цикл бойынша орындайтын жалпы жұмысы
жеке секциялардағы жұмыс қосындысына тең:
A = A12 + A23 + A34 + A41.
Диаграммада (p, V) бұл жұмыс циклдің ауданына тең.
Карно циклінің барлық бөліктеріндегі процестер
квазистатикалық деп қабылданады. Атап айтқанда, екі
изотермиялық бөлім де (1-2 және 3-4) жұмыс сұйықтығы (газ)
мен жылу қоймасы (қыздырғыш немесе тоңазытқыш)
арасындағы температураның шексіз аз айырмашылығында
жүзеге асырылады.
Термодинамиканың бірінші заңынан шығатыныдай,
адиабаталық кеңею (немесе сығылу) кезіндегі газдың жұмысы
оның ішкі энергиясының ΔU кемуіне тең.
Карно циклының күй диаграммасы
1 моль газ үшін
A = –ΔU = –CV (T2 – T1),
мұндағы T1 және T2 - газдың бастапқы және соңғы
температурасы. Бұдан шығатыны, Карно циклінің екі
адиабаттық қимасындағы газдың жұмысы шамасы бойынша
бірдей және таңбасы бойынша қарама-қарсы
A23 = –A41.

Карно циклінің ПӘК-і:
η = А/Q1=(Q1 – |Q2|)/Q1=1-|Q2|/Q1
Карно циклының күй диаграммасы

Карноның тікелей циклі: а - p, v-диаграммасында; b - T> s-
диаграммасында. Карно циклі сонымен қатар оны эталондық
цикл ретінде пайдалануға мүмкіндік беретін өте маңызды
қасиетке ие, өйткені Карно циклі ең жоғары жылу тиімділігіне
ие (берілген көз бен салқындатқыш температурада
Қолданылған әдебиеттер мен
сілтемелер:

1. П. Г. Демидов. Горение и свойства горючих веществ. -1962.
2. П. Г. Демидов. Основы горения веществ. -1951.
3. https://fireman.club/inseklodepia/kineticheskoe-gorenie/
4. https://parstoday.com/ru/radio/world-i109658
5. https://physics.ru/courses/op25part1/content/chapter3/section/paragraph1
1/theory.html#.
X4CZksIzbcd
6. https://
studme.org/309805/matematika_himiya_fizik/tsikly_teplovyh_mashin
7. https://bigenc.ru/physics/text/2048147
8. https://studme.org/137848/tehnika/krugovoy_protsess_tsikl_karno

Ұқсас жұмыстар

ТЕРМОДИНАМИКА НЕГІЗДЕРІ туралы ақпарат

Адиабаталық процесс

Қорытпалар күйі

Құрылымдық ұстанымға негізделген программалық жабдықтардың ерекшеліктері

Электрондық-есептеуіш машиналар алғаш қолданыла бастаған кезеңнен бастап қазіргі уақытқа дейін оларға арналған программалар жазу негізгі мәселелердің бірі болып саналады

ТЕРМОДИНАМИКА НЕГІЗДЕРІ

Қайтымды процесс

"Халыққа жеткіз күйімді"

Орнатылған қуаттың төмен бірлігі

Жыныстық циклдің өтуіне экологиялық және климттық жағдайдың, азықтандырудың, күтіп- бағудың, аталық малдың тигізетін әсері

Пәндер