Ideal mashinalar ichida haqiqiy hayot mavjud emas, bu faqat aqliy tuzilishdir. Ushbu faraziy mashinalarning har biri, ular orasida carnot dvigateli muhim o‘rin tutadi, qandaydir muhim nazariy xulosani ko‘rsatadi. (Hatto havodagi abadiy harakat mashinasi deb ataladigan qasr ham, aslida, siz yo'qdan energiya ololmasligingizni ko'rsatish uchun xizmat qiladi.) Ideal issiqlik mashinasining ishlashi asosida Karno dvigateli fransuz muhandisi Sadi tomonidan ixtiro qilingan. Termodinamikaning asoslari qanday shakllantirilganidan yigirma yil oldin Karnot, ammo bu termodinamikaning ikkinchi qonunining muhim natijasini ko'rsatadi.

Carnot dvigatelining ishchi qismini gaz bilan to'ldirilgan silindrdagi piston deb hisoblash mumkin. Karno dvigateli sof nazariy, ya'ni ideal mashina bo'lgani uchun piston va silindr orasidagi ishqalanish kuchlari va issiqlik yo'qotishlari nolga teng deb hisoblanadi. Piston ikkita o'rtasida erkin harakatlanishi mumkin termal suv omborlari- Bilan yuqori harorat va past harorat bilan. (Qulaylik uchun, tasavvur qiling-a, issiq issiqlik rezervuari benzin bilan havo aralashmasini yoqish orqali isitiladi, sovuq esa xona haroratida suv yoki havo bilan sovutiladi.) Ushbu issiqlik dvigatelida quyidagi ideal to'rt fazali tsikl sodir bo'ladi:

1. Birinchidan, silindr issiq rezervuar bilan aloqa qiladi va ideal gaz kengayadi. doimiy harorat. Ushbu bosqichda gaz issiq rezervuardan bir oz issiqlik oladi.
2. Keyin silindr mukammal issiqlik izolyatsiyasi bilan o'ralgan bo'lib, bunda gaz uchun mavjud bo'lgan issiqlik miqdori saqlanib qoladi va uning harorati sovuq termal rezervuarning haroratiga tushguncha gaz kengayishda davom etadi.
3. Uchinchi bosqichda issiqlik izolyatsiyasi olib tashlanadi va silindrdagi gaz sovuq rezervuar bilan aloqada bo'lib, issiqlikning bir qismini sovuq suv omboriga beradi.
4. Siqish ma'lum bir nuqtaga yetganda, silindr yana issiqlik izolatsiyasi bilan o'ralgan va gaz pistonni ko'tarib, uning harorati issiq rezervuarning haroratiga teng bo'lguncha siqiladi. Shundan so'ng, issiqlik izolatsiyasi chiqariladi va tsikl birinchi bosqichdan yana takrorlanadi.

Carnot dvigateli haqiqiy dvigatellar bilan juda ko'p umumiyliklarga ega: u yopiq tsiklda ishlaydi (mos ravishda shunday deyiladi). Karno sikli); yuqori haroratli jarayon (masalan, yoqilg'i yoqilganda) tufayli tashqaridan energiya oladi; energiyaning bir qismi tarqaladi muhit. Bunday holda, ma'lum bir ish amalga oshiriladi (Carnot dvigatelida, tufayli oldinga harakat piston). samaradorlik yoki samaradorlik Carnot dvigateli ishlab chiqaradigan ishning issiq rezervuardan olingan energiyaga (issiqlik shaklida) nisbati sifatida aniqlanadi. Samaradorlikni isbotlash oson ( E) formula bilan ifodalanadi:

E = 1 - (T c/ T h),

qayerda T c va T h - mos ravishda sovuq va issiq suv omborlarining harorati (kelvinlarda). Shubhasiz, Carnot dvigatelining samaradorligi 1 dan kam (yoki 100%).

Karnoning ajoyib tushunchasi shundaki, u berilgan ikkita haroratda ishlaydigan hech qanday issiqlik dvigateli ideal Carnot dvigatelidan samaraliroq bo'la olmasligini ko'rsatdi (bu bayonot deyiladi. Karno teoremasi). Aks holda, biz termodinamikaning ikkinchi qonunining buzilishiga duch kelamiz, chunki bunday dvigatel kamroq isitiladigan rezervuardan issiqlikni olib, uni issiqroqqa o'tkazadi. (Aslida, termodinamikaning ikkinchi qonuni Karno teoremasining natijasidir.) Shunday qilib, olingan Karno munosabati o'rnatiladi. samaradorlik chegarasi haqiqiy dunyoda ishlaydigan haqiqiy dvigatellar. Bunga yaqinlashish mumkin, ammo muhandislar bunga erisha olmaydilar va bundan tashqari, undan oshib ketishadi. Shunday qilib, sof faraziy Carnot dvigateli isitiladigan dvigatel moyi texnologiyasining haqiqiy, shovqinli va hidli dunyosida muhim rol o'ynaydi va bu faqat nazariy, birinchi qarashda, tadqiqotning amaliy ahamiyatining yana bir misolidir.

1-rasm - Karno sikli ideal termodinamik sikldir.

Ushbu diagrammada yopiq pastadir ko'rsatilgan. Tizim ketma-ket 1-banddan 2-ga, keyin 3, 4-ga va yana 1-ga o'tadi. Grafik 1® 2 jarayoni izotermik (T 1 da sodir bo'ladi) va 3® 4 jarayoni ham izotermik (T 2 da sodir bo'ladi) ekanligini ko'rsatadi.

2® 3 va 4® 1 jarayonlari adiabatikdir. Ularda entropiya o'zgarishi bo'lmagani uchun dS = 0, demak, dQ = 0 yoki Q = const.

Tizimga etkazib beriladigan issiqlik miqdori:

Q 1 \u003d T 1 ´ (S 2 -S 1) yoki to'rtburchaklar maydoni 1-2-S 2 -S 1 -1

Tizim tomonidan chiqarilgan issiqlik miqdori:

Q 2 \u003d T 2 ´ (S 2 -S 1) yoki to'rtburchaklar maydoni 3-S 2 -S 1 -4-3

Tsikl ishi L = Q 1 - Q 2

Tsikl samaradorligi h \u003d (Q 1 - Q 2) / 1-savol.

Uchun formulaning muhim natijasi sikl samaradorligi Carnot shundaki, samaradorlikni oshirish uchun issiqlik ta'minoti harorati T 1 ni oshirish va issiqlikni olib tashlash harorati T 2 ni kamaytirish kerak.

DA issiqlik dvigateli, gaz (teskari) isitiladi (qayta isitiladi) va keyin sovutiladi. Tsikl modeli quyidagicha: 1-pozitsiya --(izotermik kengayish) --> 2-pozitsiya --(adiabatik kengayish) --> 3-pozitsiya --(izotermik siqilish) --> 4-pozitsiya --(adiabatik siqilish) -- > 1-pozitsiya

1-pozitsiya - 2-pozitsiya: izotermik kengayish
Izotermik kengayish. Jarayonning boshida ishchi suyuqlik harorati T h , ya'ni isitgichning harorati. Keyin tanasi izotermik (doimiy haroratda) unga issiqlik miqdori Q H ni o'tkazadigan isitgich bilan aloqa qiladi. Shu bilan birga, ishlaydigan suyuqlik hajmi ortadi. Q H \u003d∫Tds \u003d T h (S 2 -S 1) \u003d T h DS
2-pozitsiya - 3-pozitsiya: Adiabatik kengayish
Adiabatik (izentropik) kengayish. Ishchi suyuqlik isitgichdan ajratiladi va atrof-muhit bilan issiqlik almashinuvisiz kengayishda davom etadi. Shu bilan birga, uning harorati muzlatgichning haroratiga tushadi.
3-pozitsiya - 4-pozitsiya: izotermik siqish
Izotermik siqilish. Bu vaqtga kelib T c haroratga ega bo'lgan ishchi suyuqlik sovutgich bilan aloqa qiladi va izotermik qisqarishni boshlaydi, bu esa sovutgichga Q c issiqlik miqdorini beradi. Q c \u003d T c (S 2 -S 1) \u003d T c DS
4-pozitsiya - 1-pozitsiya: Adiabatik siqish
Adiabatik (izentropik) siqilish. Ishchi suyuqlik muzlatgichdan ajratiladi va atrof-muhit bilan issiqlik almashinuvisiz siqiladi. Shu bilan birga, uning harorati isitgichning haroratiga ko'tariladi.

Izotermik jarayonlarda harorat doimiy bo'lib qoladi, adiabatik jarayonlarda issiqlik o'tkazilmaydi, ya'ni entropiya saqlanadi.

Shuning uchun Karno siklini T va S koordinatalarida (harorat va entropiya) ifodalash qulay.

3. Ish aylanishi sovutish mashinasi(16-darsga)

Sovutgich mashinasi Bu teskari karnot sikli mashinasi.. Ya'ni, agar siz velosipedda o'tsangiz teskari yo'nalish, sovutgichdan issiqlik olinadi va isitgichga o'tkaziladi (tashqi kuchlarning ishi tufayli).

Sovutgich tizimlarida issiqlikni past haroratli muhitdan yuqori haroratli muhitga o'tkazish ishchi suyuqlik yordamida amalga oshiriladi. sovutish suvi.

Sovuq olish tomonidan sodir bo'ladi dumaloq jarayon, yoki sovutilgan muhitdan issiqlikni olib tashlash jarayoni kompensatsiya jarayoni - energiya bilan ta'minlash (masalan, sovutgich bug'ini kompressorda siqish paytida) bilan birga bo'lgan tsikl.

Issiqlikni kamroq isitiladigan jismdan ko'proq isitiladigan tanaga qimmatga o'tkazish jarayoni mexanik ish teskari Karno sikli deb ataladi. Tsikl quyidagi jarayonlardan iborat:

1-2 - bug'li sovutgichning adiabatik siqilishi (oxirgi siqilish harorati T);

2-3 - kondensatsiya issiqligi Q ning atrof-muhitga (masalan, suv) qaytishi bilan T haroratda sovutgich bug'ining izotermik kondensatsiyasi;

3-4 - suyuq sovutgichning adiabatik kengayishi (yakuniy kengayish harorati T o);

4-1 - bug'lanish issiqligining sovutilgan muhitini olib tashlash bilan T o haroratda suyuq sovutgichning izotermik bug'lanishi Q o.

Bunday sikl faqat tizimning entropiyasi doimiy bo'lgan taqdirdagina amalga oshirilishi mumkin. Shuning uchun, agar sovutgichning bug'lanishi paytida sovutilgan muhitning entropiyasi Q o / T o ga kamayadi. , keyin ko'proq qizdirilgan muhitning (suv) entropiyasi bir xil qiymatga oshishi kerak, unga issiqlik Q o'tkaziladi, sovutilgan muhitdan olinadi va sovutgichni siqish uchun sarflangan L k ishiga ekvivalent issiqlik. Natijada, ko'proq qizdirilgan muhitning entropiyasining ortishi (Q o + L c)/T ga teng.

Energiya balansiga ko'ra

Q o /T o \u003d (Q o + L to) / T

Demak, teskari Karno siklida ishlaydigan sovutish moslamasida sarflanishi kerak bo'lgan ish

L k \u003d Q o (T - T o) / T o

T o haroratda sovutilgan muhitning sovutgichi tomonidan olinadigan issiqlik Q o< Т, определяет sovutish qobiliyati b tsikli, yoki sovutish zavodi.

Shunday qilib, teskari Carnot tsikli misolidan foydalanib, har qanday sovutish mashinasining energiya balansi:

Bu erda L - haqiqiy tsiklning ishi.

Sovutgich davrlarining termodinamik samaradorligi Q o sovutish quvvatining sarflangan ishga nisbati sifatida ifodalanadi, L va bu munosabat deyiladi ishlash koeffitsienti va e bilan belgilanadi. e koeffitsienti bog'liqlik bilan ifodalanadi

e \u003d Q o / L \u003d Q / (Q - Q o) \u003d T o (S 1 - S 2) / [ T (S 1 - S 2) - T o (S 1 - S 2)] \ u003d T o / T - T o

Ishlash koeffitsienti sarflangan ish birligi uchun sovutilgan muhitdan sovutgich tomonidan qancha issiqlikni qabul qilishini ko'rsatadi.

Sun'iy sovuqni olish uchun mexanik ishlardan foydalanish darajasini tavsiflovchi ishlash koeffitsienti, ifodadan ko'rinib turibdiki, sovutgichning xususiyatlariga yoki sovutish moslamasining ishlash sxemasiga bog'liq emas, faqat funktsiyadir. haroratlar T o va T. Bu holda, mexanik ish foydalanish darajasi T off berish va issiqlik haqida T olishda sovutgichning harorat o'rtasidagi kichik farq yuqori bo'ladi.

Izotermik kengayish jarayoni 1 - 2 haddan tashqari qizdirilgan bug ' koordinatalarda rasmda ko'rsatilgan. 12.8. Jarayonning boshlang'ich / va yakuniy 2 nuqtasining ta'rifi avval aytib o'tilganlardan aniq.
Izotermik kengayish yoki qisqarish jarayoni tez issiqlik almashinuvi sharoitida ham teskari tarzda amalga oshirilishi mumkin. tashqi muhit doimiy haroratni saqlash uchun zarur.
DA izotermik jarayon suvning kengayishi, issiqlik miqdori xabar qilinadi, issiqlikka teng bug'lanish / h va diagrammada s - T grafik jihatdan belgilangan maydon.
Izotermik kengayish jarayonida n, issiqlik kiritish to'liq ishga aylanadi va ichki energiyaning o'zgarishi nolga teng.
Istisno ideal izotermik kengayish jarayoni bo'lib, barcha issiqlik ishga tushganda, lekin bunday jarayonning sovutish quvvati nolga teng.
Demak, kengayishning izotermik jarayonida barcha berilgan issiqlik tashqi ishlarga sarflanadi, siqilishning izotermik jarayonida esa tashqi ish butunlay issiqlikka aylanadi.
Shunday qilib, gaz kengayishining izotermik jarayonida ichki energiya tashqi bosimga qarshi ishga aylantirilgan tizim issiqlik oqimi tufayli to'ldiriladi. Bu erda ko'rib chiqiladigan teskari jarayonda bajarilgan ish maksimal foydali ish bilan bir xil bo'lib, quyida ko'rsatilganidek, holat funktsiyasining o'zgarishiga teng. Jarayon qaytarib bo'lmaydigan bo'lsa (ishqalanish yo'qolishi, Ap0), foydali ishning bir qismi yo'qolib, issiqlikka aylanadi.
Shaklda. 4 - 3 izotermik kengayish jarayonini ko'rsatadi ideal gaz ri tizimida.
Shuni ta'kidlash kerakki, izotermik kengayish jarayonining alohida holati uchun olingan AS Q / T entropiyasini o'lchash Karno tsiklini tahlil qilish natijasida olingan bilan bir xil. Shunday qilib, statistik fizika holat funksiyasi - entropiya mavjudligini asoslaydi, buning teskari jarayonlarda ortishi kamaytirilgan issiqlikka teng bo'ladi va yopiq tizimning entropiyasi maksimalga intiladi. Bu holat funksiyasi issiqlik kattaliklarini o'lchash yo'li bilan jarayonlarning yo'nalishini va muvozanat sharoitlarini aniqlash imkonini beradi. Entropiyani oshirish printsipi bilan yopiq tizimlar Klauzius tomonidan ilgari surilgan koinotning termal aralashmasi haqidagi g'oyalar: Dunyoning energiyasi doimiy, dunyoning entropiyasi maksimal darajaga intiladi. Demak, tabiatda sodir bo'ladigan bir tomonlama jarayonlar natijasida erishilgan natija, dunyoning entropiyasi maksimal bo'lgan va koinot issiqlik o'limidan nobud bo'lgan yakuniy muvozanat holati haqida xulosa.
(15.16) va (15.4) taqqoslab, biz nazariy pnevmatik dvigatelning to'liq izotermik kengayish jarayonida o'ziga xos ishi havoning o'ziga xos energiyasining bir xil qiymatiga teng ekanligini ta'kidlaymiz. Bu adiabatik va politropik jarayonlar uchun ham amal qiladi.
(288) va (272) taqqoslab, biz nazariy pnevmatik dvigatelning to'liq izotermik kengayish jarayonida o'ziga xos ishi havoning o'ziga xos energiyasining bir xil qiymatiga teng ekanligini ta'kidlaymiz. Bu adiabatik va politropik kengayish jarayonlari uchun ham amal qiladi.
Anjirdan. 23 dan ko'rinib turibdiki, Asp - As0 ga teng SW segmenti bir vaqtning o'zida SW kengayishining izotermik jarayonidagi entropiya o'sishini ifodalaydi.
Ekspanderdagi, shuningdek, kompressordagi ish jarayonlari to'plami yopiq tizim emas. termodinamik jarayon-tsikl. Biroq, izotermik kengayish jarayonini amalga oshirish qiyin va ekspanderlardagi jarayonlar adiabatikaga yaqin.
Shaklda. 15.7 dvigatellarda turli xil havo kengayish jarayonlari uchun nazariy indikator diagrammalarini ko'rsatadi. Izotermik kengayish jarayonini (egri 2-3, politropik indeks n 1) amalga oshirish uchun havo harorati doimiy bo'lishi uchun issiqlikni va adiabatik jarayon uchun (egri 2-3, n K) issiqlik almashinuvini ta'minlash kerak. atrof-muhit bilan istisno qilinishi kerak. Agar issiqlik ta'minoti izotermik jarayonga qaraganda kamroq bo'lsa, politropik jarayon u holda (egri 2 - 3, 1 p k) bo'ladi.
Qaytariladigan tsikl quyidagi sharoitlarda amalga oshirilishi mumkin. Birinchidan, izotermik kengayish jarayonida issiqlik doimiy haroratga ega bo'lgan issiqlik almashtirgichdan ishchi suyuqlikka teskari tarzda beriladi.

Ichki energiya (1.1-jadvalga qarang) Helmgolts energiyasidan F va tegishli energiya TS dan iborat. Izotermik kengayish jarayonida F energiyaning yo'qolishi (S const) ish RT In (VVK2) ga teng - tizim tomonidan issiqlikning yutilishi (V constda) bog'liq energiyaning T (S2) ga oshishiga olib keladi. ​- Sx), chunki dS 8Q / T. Agar doimiy haroratda hajm o'zgarmasa, Helmgolts energiyasining pasayishi bizga foydali ish olish imkonini beradi.
To'g'ridan-to'g'ri Karno sikli oltita jarayondan iborat (rasm. A-B egri chizig'i doimiy haroratda 7 gaz kengayishining izotermik jarayonini tasvirlaydi; 3-C egri tashqi muhit bilan issiqlik almashinuvi bo'lmaganda gazning adiabatik kengayish jarayonini tasvirlaydi - 50H; C-D egri chizig'i Tz doimiy haroratda gazni siqishning izotermik jarayonini tasvirlaydi; D-A chizig'ida atrof-muhit bilan issiqlik almashinuvi bo'lmaganda gazni siqishning adiabatik jarayoni tasvirlangan. A-B va B-C pro-lesslarida gaz kengayib, tashqi ishlarni bajaradi, 1 dyuym CD jarayonlari va D-A gaz siqiladi va uni siqish uchun tashqi ish qo'llaniladi. Termodinamikaning birinchi qonuni tenglamasini butun tsiklga qo'llagan holda, biz Qt - Q2A ni olamiz (L. Shuning uchun, to'g'ridan-to'g'ri Carnot siklida, berilgan issiqlik Qi qisman foydali ishlarga sarflanadi, son jihatdan teng. Kvadrat A-B-C-D-A(Fig. Dikla Karnoning samaradorligi, printsipial jihatdan, birlikka teng bo'lishi mumkin emas.
Umuman olganda, a ning qiymati harorat va bosimga bog'liq. Shu bilan birga, gaz kengayishining izotermik jarayonida a qiymati ap mahsuloti sifatida yuzaga keladi.
Image reg - kengaytirish jarayoni 4 - / - unga xabar. Carnot siklining bu xususiyatiga qaramay, boshqa tsikllar haqiqiy dvigatellarning ishlashi uchun asos sifatida ishlatiladi, bundan keyin nima bo'ladi. Bu, asosan, real sharoitlarda kengayish va qisqarishning izotermik jarayonlarini amalga oshirishning mumkin emasligi bilan bog'liq.
To'ldirish va kengaytirish vaqtida siqilgan havo bilan bajarilgan ish ijobiy, siqilgan havo bilan bajarilgan ish esa salbiy. Shaklda ko'rsatilganidek. 93, a, maksimal ish izotermik kengayish jarayoni bilan, minimal esa - adiabatik bilan bo'ladi.

2-sahifa

Bir qarashda, bunday formulaga, masalan, ideal gazning izotermik kengayish jarayoniga zid bo'lib tuyulishi mumkin. Haqiqatan ham, ba'zi bir jismdan ideal gaz tomonidan olingan barcha issiqlik butunlay ishga aylanadi. Biroq, issiqlikni olish va uni ishga aylantirish jarayonning yagona yakuniy natijasi emas; bundan tashqari, jarayon natijasida gaz hajmining o'zgarishi sodir bo'ladi.

Bir qarashda, Tomson formulasi, masalan, ideal gazning izotermik kengayish jarayoniga ziddek tuyulishi mumkin. Haqiqatan ham, bu jarayon davomida ma'lum bir jismdan ideal gaz tomonidan olingan barcha issiqlik miqdori to'liq ishga aylanadi. Biroq, issiqlikni olish va uni ishga aylantirish yagona emas yakuniy natija jarayon; bundan tashqari, gaz hajmining o'zgarishi mavjud.

Qanday izotermik bilish va adiabatik jarayonlar Ts diagrammasida Karno siklini qurish mumkin. Bu erda 1 - 2 - izotermik kengayish jarayoni bo'lib, uning davomida issiqlik miqdori qv bilan ta'minlanadi, 1 - 2 - 5 - 6 - 1 maydon bilan o'lchanadi; 2 - 3 - adiabatik kengayish; 3 - 4 - izotermik siqilish, bunda d% issiqlik miqdori chiqariladi, 4 - 3 - 5 - 6 - 4 maydon bilan o'lchanadi; 4 - 1 - adiabatik siqilish. Foydali ish w0 ga aylantirilgan issiqlik miqdori 70 kvadrat bilan ifodalanadi.

BOSIM MUHIM - materiyaning holatini ko'ring. TO'YINISH BOSIMI - neft yoki qatlam suvining izotermik kengayishi jarayonida ular tomonidan so'rilgan gazning chiqishi boshlanadigan maksimal bosim. Biroq, bu usulning ishonchliligi hali tasdiqlanmagan. Gaz qopqog'i mavjud bo'lgan neft odatda to'yingan bo'ladi.

(VI, 5) tenglamadan ko'rinib turibdiki, izotermik kengayish jarayonida entropiya kuchayadi. Kristal simob erishining oldingi misolida bo'lgani kabi, izotermik kengayish jarayonida doimiy haroratda ma'lum miqdorda issiqlik (issiqlik manbai - termostatdan olinadi) kengayuvchi gazga qaytariladi.

Xususiyatlarni ko'rib chiqing fazali o'tish dan suyuqlik holati gazsimon holatga - suyuqlikning bug'ga o'tishi. Agar baxtsiz hodisa natijasida bosimning pasayishi sodir bo'lsa va harorat o'z qiymatini inertsiya bilan saqlasa, u holda izotermik kengayish jarayoni rivojlanadi. Tajriba shuni ko'rsatadiki, yuqori haroratli izotermalarga o'tishda ab kesmaning uzunligi kamayadi, past haroratlarda ab kesma uzunligi ortadi.

Teskari Carnot tsikli ham s - G - diagrammasida to'rtburchaklar shaklida tasvirlangan / - 2 - 3 - 4 (7.6-rasm, b), lekin undagi barcha jarayonlar soat sohasi farqli ravishda yo'naltirilgan. Tsikl shuningdek, ikkita izoterm va ikkita adiabadan iborat: / - 2 - adiabatik kengayish jarayoni, 2 - 3 - izotermik kengayish jarayoni, 3 - 4 - adiabatik siqish jarayoni, 4 - / - izotermik siqish jarayoni.

Bu gaz atrof-muhitdan (Q O, A 0) ajratilganligi uchun uning ichki energiyasi U termodinamikaning birinchi qonunidan kelib chiqqan holda o'zgarmas bo'lishi kerak. Demak, gazni xuddi shu jarayon bilan bir xil yakuniy holatga o'tkazadigan qaytar jarayon sifatida biz qaytariladigan izotermik kengayish jarayonini ko'rib chiqishimiz mumkin, bu jarayonda gaz hajmi ikki barobar ortadi.

Amalda, issiqlik o'tkazuvchanligi etarli emasligi sababli izotermik kengayish jarayonlarini amalga oshirish odatda juda qiyin; shunga qaramay, bunday oqimning termodinamik xususiyatlarini odatdagi adiabatik oqim bilan solishtirish qiziq. Bunday sharoitda izotermik kengayish koeffitsientning yuqori chegarasini beradi foydali harakat kengaytirish jarayoni. Raketa nozullarida izotermik kengayish jarayonlari nazariy jihatdan ko'rib chiqildi, ammo gaz zarralarining nozulda qisqa turishi sababli, bu jarayonlardan amaliy foydalanish mumkin emas.

Nuqtadan / p1 parametrlari bilan; uh, 7 ishchi suyuqlik adiabatik tarzda 2-holatga (jarayon / - 2) kengayadi va past haroratli manbaga ulanadi. Keyinchalik kengayish (2 - 3 jarayon) ishchi suyuqlikka c / 2 issiqlik etkazib berish bilan sodir bo'ladi. Izotermik kengayish jarayoni sodir bo'ladi.

Karnoni quyidagicha tasavvur qilish mumkin. 1 - G izotermik kengayish jarayonida gaz haroratli televizorga ega bo'lgan jism bilan termal aloqada va muvozanatda bo'ladi.Bunday jism. Bu jism isituvchi deb ataladi. Isitgichning issiqlik quvvati, qat'iy aytganda, cheksiz katta bo'lishi kerakligi aniq. Aks holda, Q4 issiqlikning gazga chiqishi isitgichning haroratining pasayishiga va natijada gaz kengayishining izotermik jarayonining buzilishiga olib keladi. I - - 2 jarayonida gaz to'liq issiqlik izolatsiyasiga ega va uning kengayishi adiabatik tarzda davom etadi.

Xuddi shu natijani to'g'ridan-to'g'ri tenglamadan (3 - 177) osongina olish mumkin, chunki biz ushbu misolda ko'rib chiqilgan ish manbai ideal gaz xossalariga ega ekanligiga kelishib oldik va 1 va 2 holatlardagi manba harorati bir xil va T0 ga teng bo'lsa, u holda 1 va 2 holatlardagi manba ishining ichki energiyasi ham bir xil va tenglamaning birinchi hadi (3 - 177) nolga teng. Tenglamaning ikkinchi hadi T0 haroratda izotermik jarayonda ish manbaiga beriladigan issiqlik miqdori, ishlashga teng bu jarayonda (ichki energiya o'zgarishsiz qoladi. Izotermik kengayish jarayonida ish manbaining entropiyasi ortadi (issiqlik beriladi. Slt va shuning uchun tenglamaning ikkinchi hadi (3 - 177) musbat bo'ladi. ning oxirgi hadi tenglama manfiy bo'ladi (F2 Fj) va uning son qiymati a-c-2 maydoniga teng - b - a Shunday qilib, L ts (maydon l - 2 - b - a - l) - (maydon a-c-2 - b - a) (maydoni l - 2 - c - l ), ​​bu kutilganidek, ilgari olingan natijaga to'g'ri keladi.

Energiyani tizimning bir qismidan ikkinchisiga o'tkazishning asosiy usullari issiqlik va ishdir. Masalan, izotermik kengayish ideal gazlar Agar jarayon gaz bilan ishlamasdan davom etsa, issiqlik chiqishi yoki yutilishi bilan birga bo'lmaydi. Agar gazning izotermik kengayish jarayoni ish bilan birga bo'lsa, u holda issiqlik so'riladi.

GCMdagi jarayonlar quyidagi ketma-ketlikda davom etadi. Bu jarayonda siqilish issiqligi atrof-muhitga chiqariladi. Keyin siqilgan gaz, pistonlar chapga harakatlanayotganda, sovutilgan regenerator 2 (izoxorik jarayon) orqali suriladi, bunda gazning harorati va bosimi kamayadi. Keyingi daqiqada gazning izotermik kengayish jarayoni sodir bo'ladi, bunda o'ng piston harakatsiz, kengaytiruvchi piston esa chapga o'tadi.