+7 (727) 344 95 95
Толық ҰБТ тапсыру
Қазақша

iTest қолданбасын жүктеп алу

Мектеп емтихандарына ыңғайлырақ форматта дайындалыңыз

logo-device logotype logotype-float

Термодинамиканың екінші заңы. Жылу қозғалтқыштың пайдалы әсер коэффициенті.
Алдыңғы конспект Келесі конспект
Конспект

Термодинамиканың екінші заңы мүмкін болатын энергетикалық түрленудің бағытын көрсетеді және сол арқылы табиғаттағы процестердің қайтымсыздығын білдіреді. Заңның сырттай өзгешелігіне қарамастан, негізгі мағынасы бір, сондықтан тең түсетін бірнеше тұжырымдамасы бар.

 

Кельвин

тұжырымдамасы:

Салқын жүйеден жылу алып, оны жұмысқа айналдыратын машина жасау мүмкін емес

Жекелеген жүйені сол жүйенің температурасынан төмен температурада суыту арқылы үздіксіз жұмыс жасау мүмкін емес

Клаузиус тұжырымдамасы:

Жылу өздігінен ыстық денеден суық денеге беріледі

 

Отынның ішкі энергиясын механикалық энергияға айналдыратын қозғалтқыштарды жылу қозғалтқыштары деп атаймыз.

 

Жылу қозғалтқыштарының дұрыс схемасы және жұмыс істеу принциптері:

 

Қыздырғышта отын жанғанда энергия бөлініп, жұмыстық денеге (газға) беріледі. (Отынның ішкі энергиясы газдың (будың) ішкі энергиясына айналады). Газ ұлғайып, механикалық жұмыс атқарылады. Қозғалтқыш цикльді жұмыс істеу үшін, газды бастапқы жағдайына дейін сығу қажет. Сығылған газдың жұмысын азайту үшін суытқышты қолданады
Энергияның сақталу заңы бойынша: \(A'=Q_k-Q_c\)

\(A' \) - газ ұлғайғанда атқарылатын жұмыс

\(Q_k\) - қыздырғышта өндірілетін жылу мөлшері

\(Q_c\) - суытқышқа берілетін жылу мөлшері

 

 

Идеал жылу қозғалтқыштың жұмыстық денесі – идеал газ.

 

Карно циклі

 \(\ \ \ \ \ \ A'>0\left\{ \begin{matrix} 1-2 \ изотермиялық \ ұлғаю\\ 2-3 \ адиабаталық\ ұлғаю \end{matrix} \right.\\ \implies\\ \ \ \ \ \ \ A'<0 \left\{ \begin{matrix} 3-4 \ изотермиялық\ сығылу\\ 4-1\ адиабаталық\ сығылу \end{matrix} \right.\)

 

Жылу қозғалтқыштың атқаратын жұмысының, қыздырғыштан алатын жылу мөлшеріне қатынасын жылу қозғалтқыштың пайдалы әсер коэффициенті (ПӘК) дейді.

 

 \(\eta\frac{A'}{Q_k}100\%\)  \(\eta=\frac{Q_k-Q_{\imath}}{Q_k}100\%\)  \(\eta=\frac{T_k-T_{\iota}}{T_k}100\%\)

‒ идеал Ж.Қ. үшін

 

Жылу қозғалтқыштарының қыздырғыштан алған жылу мөлшерінің біраз бөлігі салқындатқышқа беріледі, сондықтан ПӘК\(<1\), олардың ПӘК–і қыздырғыш пен салқындатқыштың температураларының айырымына тура пропорционал.



Сұрақтар

  1. Қуаты \(55\) кВт болатын «Волга» автокөлігі \(1\) кВт·сағ-қа \(0,31\) кг бензин жұмсаса, оның қозғалтқышының ПӘК-і \((q_б=4,6\cdot10^7\) Дж/кг\()\)

  2. Қыздырғыштың температурасы – \(390\) К, суытқыштың температурасы – \(300\) К. Егер жұмыстық дене \(1\) с-та қыздырғыштан \(6\cdot10^7\) Дж жылу алып отырса, онда жылу қозғалтқышының ПӘК-і және қыздырғыштың қуаты

  3. Идеал жылу машинасында қыздырғыштан алынатын әр килоджоуль энергия есебінен \(300\) Дж жұмыс атқарылады. Егер тоңазытқыштағы температура  \(280\) К болса, онда машинаның ПӘК-і және қыздырғыштың температурасы

  4. Қыздырғыштың температурасы – \(177^{\circ}C\), суытқыштікі –  \(7^{\circ}C\). Егер жұмысты дене қыздырғыштан \(2\cdot10^4\) Дж жылу алатын болса, идеал жылу қозғалтқышы қандай жұмыс жасайды?

  5. Қорғасын бытырап шашылғаннан кейін бөгетке соғылған кезде балқып кету үшін қандай ең аз жылдамдықпен ұшуы керек? Кинематикалық энергиясының \(80\%\)-ы бытыраның ішкі энергиясы. Бытыраның соғылғанға дейінгі температурасы \(127^{\circ}C\) болды деп есепте. \(\lambda\)\( = 2,5\cdot10^4\) Дж/кг, \(с = 130\) Дж/кг ⋅ К

  6. Насостың қозғалтқыш қуатын \(25\) кВт-ға дейін арттыра отырып, \(100\) м\(^3\) мұнайды \(6\) м биіктікке \(8\) мин ішінде көтереді. Қондырғының ПӘК-ін тап.

  7. Автокөлік қозғалтқышының қуаты \(– 50\) кВт. Егер қозғалтқыштың ПӘК-і \(25\%\) болса, онда бір сағатта қанша бензин жұмсалады?  

    \(q= 46\cdot10^6\) Дж/кг,\(1\) сағ \(= 3600 \) с

  8. Барлық жылу қозғалтқышының құрылымы үш бөліктен тұрады

Қате туралы хабарландыру