სითბოს გადაქცევა მექანიკურ ენერგიად
ფიზიკის გაკვეთილზე თქვენ ისწავლეთ, რომ ყველა ნივთიერებას სჭირდება მეტი სითბო გარკვეული ტემპერატურის გასათბობად, რაც უფრო დიდია მისი მასა. მიუხედავად იმისა, რომ სითბოს ყოველი რაოდენობა წარმოადგენს ენერგიის რაოდენობას, შეუძლებელია მთლიანად სითბოს მექანიკურ ენერგიად გადაქცევა.
სითბოს გადაქცევა სხვა ტიპის ენერგიად
- თუ თქვენ შეისწავლით სითბოს, თქვენ გაიგებთ, რომ შესაძლებელია ენერგიის ერთი ფორმა მთლიანად გადაიქცეს სითბოში. მეორეს მხრივ, სითბოს გადაქცევა მექანიკურად ენერგია არ შეიძლება განხორციელდეს სრულად. ამის მიზეზი მდგომარეობს სითბოს ბუნებაში, რომელიც, კინეტიკური თეორიის თანახმად, წარმოდგენილია დაქვემდებარებული მოლეკულური მოძრაობის ენერგიით.
- თეორია ვარაუდობს, რომ როდესაც სხეულის მოლეკულებზე სითბო გამოიყენება, ენერგია გადადის. დათბობა იწვევს უმცირესი ნაწილაკების სწრაფ მოძრაობას შემთხვევითი მოძრაობიდან.
- ამ მოძრაობის შედეგად, მოლეკულებს აქვთ ენერგია, რომლის საერთო რაოდენობას თქვენ აღწერთ, როგორც მოცემული ნივთიერების შინაგან ენერგიას. ინგლისელი გამომძიებლის ბრაუნის შემდეგ, ამ მოძრაობას ასევე უწოდებენ ბრაუნის მოლეკულურ მოძრაობას.
- მაგალითად, ნახშირის ან ზეთის წვისას გამოყოფილი სითბოს რაოდენობა თავდაპირველად შეიცავს წვის აირების მოლეკულების მაღალ კინეტიკურ და პოტენციურ ენერგიას. თქვენთვის მნიშვნელოვანია, რომ მოლეკულური მოძრაობის სიჩქარე და მიმართულებები შემთხვევით განაწილდეს.
- გაითვალისწინეთ, რომ მოლეკულების დარღვევის გამო, ამ ცალკეული მოძრაობების ენერგია სრულად ვერ გადადის რომელიმე მეზობელ მყარ სხეულზე. აქედან გამომდინარეობს, რომ სხეული მთლიანად მოძრაობს და შეუძლია შეასრულოს მუშაობა.
- იმისათვის, რომ რაც შეიძლება მეტი სითბო გადაკეთდეს მექანიკურ სამუშაოდ, ის გადადის გაზზე, რომელიც მოთავსებულია ცილინდრში მოძრავი დგუშებით. თქვენ უნდა გაითვალისწინოთ, რომ ზემოქმედებისას მოლეკულები თავიანთი ენერგიის მხოლოდ ნაწილს გადასცემენ დგუშს. მათი სიჩქარე მცირდება, რასაც თქვენ ხედავთ როგორც ტემპერატურის დაქვეითებას. პროცესის გამეორებისთვის, ცილინდრები უნდა დაუბრუნდეს საწყის მდგომარეობას და გაზი დაუბრუნდეს საწყის ტემპერატურას.
შიდა წვის ძრავის ეფექტურობა - ახსნა
ეფექტურობა აღწერს იმ ღირებულებას, რომელიც ძრავას შეუძლია გამოიყენოს ენერგიიდან ...
ეფექტურობა სითბოს მექანიკურ ენერგიად გადაქცევაში
- უკვე მე -19 მე -19 საუკუნეში ფრანგი ინჟინერი კარნო დაინტერესებული იყო სითბოს მექანიკურ ენერგიად გადაქცევით და მიხვდა ამას საწყის ტემპერატურაზე შთანთქმული სითბოს ნაწილის ნაწილი კვლავ უნდა გამოთავისუფლდეს, როგორც სითბო დაბალ საბოლოო ტემპერატურაზე. ის არ შეიძლება გარდაიქმნას მექანიკურ სამუშაოდ. თქვენ უნდა იცოდეთ, რომ რაც უფრო მაღალია განსხვავება საწყის და საბოლოო ტემპერატურას შორის, მით მეტია ეფექტურობა.
- ჯეიმს უატის მიერ შემუშავებულმა პირველმა დგუშმა ორთქლის ძრავამ მიაღწია ეფექტურობას მხოლოდ ორი პროცენტით. თქვენთვის საინტერესოა, რომ მრავალი გაუმჯობესების მიუხედავად, ამ მანქანების ეფექტურობა არ არის 18 პროცენტზე მეტი შეიძლება გაიზარდოს, ასე რომ დღეს აღარ აშენდება დგუშის ორთქლის ძრავების მქონე ქარხნები იქნება.
- დღეს ორთქლის ტურბინა არის ყველაზე მნიშვნელოვანი ორთქლის ძრავა. ორთქლი მიედინება მიწოდების ხაზის გავლით და რგოლის მეშვეობით რეგულირებადი მარეგულირებელი ხრახნებით, ტურბინის ბორბლებზე, დამონტაჟებული პირებით. ისინი ბრუნდება მაღალი წნევის ორთქლის ნაკადის საშუალებით.
- თქვენ უნდა იცოდეთ, რომ შემდგომი სახელმძღვანელო რგოლები და ტურბინის ბორბლები მონაცვლეობით არის მოწყობილი პირველი ტურბინის საჭესთან, რათა სრულად გამოიყენონ ორთქლის წნევა. პირები უფრო და უფრო დიდი ხდება, რადგან წყლის ორთქლი ფართოვდება წნევის შემცირებით.
- ქვაბში სითბოს დანაკარგების შესამცირებლად, რომლებიც წარმოიქმნება, როდესაც სითბო წვის აირებიდან წყლის ორთქლში გადადის თავიდან აიცილეთ, 1867 წელს ნიკოლაუს ავგუსტ ოტომ ააშენა ბენზინის ძრავა, რომელშიც ბენზინი-ჰაერის ნარევი დაიწვა თავად ცილინდრში იქნება. როგორც თქვენ შეგიძლიათ წარმოიდგინოთ, ამან გაზარდა ეფექტურობა 35 პროცენტზე მეტს.
- დიზელის ძრავში ჰაერი პირველად იწოვება და ძლიერ იკუმშება. შედეგად, ტემპერატურა იზრდება საწვავის ანთების ტემპერატურაზე, ისე, რომ ის იწვის ინექციისთანავე, ანთების გარეშე.
- ვინაიდან ტემპერატურა შეიძლება გაიზარდოს 2000 გრადუსამდე და წნევა 80 ბარამდე, აუცილებელია დიზელის ძრავის უფრო ძლიერი კონსტრუქცია. წარმოების უფრო მაღალი ხარჯების მიუხედავად, თქვენ ყოველთვის ნახავთ ამ ძრავას, სადაც მაღალი ხარისხისაა 40 პროცენტამდეა საჭირო, როგორიცაა ლოკომოტივები, სატვირთო მანქანები და გემები.
რამდენად გამოგადგებათ ეს სტატია?