የሙቀት ሞተር ምሳሌ (ሁለተኛው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ አተገባበር)

9 የሙቀት ሞተር ችግሮች ምሳሌዎች (ሁለተኛው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ አተገባበር)

1. በአንድ ዑደት ውስጥ፣ አንድ ሞተር ከከፍተኛ ሙቀት ማጠራቀሚያ 3000 ጁል ሙቀትን ይቀበላል እና 1000 ጁል ሙቀትን ወደ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ማጠራቀሚያ ይተዋቸዋል። የሙቀት ሞተሩን ውጤታማነት ይወስኑ!

ውይይት
የሙቀት ሞተር በዚህ ገጽ ላይ ባሉት ጥያቄዎች ውስጥ "ካርኖት" የሚለው ቃል ከካርኖት ሞተር ጋር አንድ አይደለም። የካርኖት ሞተር ተስማሚ የሙቀት ሞተር ሲሆን በንድፈ ሀሳብ ብቻ ይገኛል። በአንጻሩ፣ በዚህ ጥያቄ ውስጥ የተጠቀሰው የሙቀት ሞተር እውነተኛ የሙቀት ሞተር ነው፣ የቲዎሬቲካል የሙቀት ሞተር (የካርኖት ሞተር) አይደለም።
የሚታወቅ ነው :
የተወሰደ ሙቀት (Q)_H) = 3000 ጁል
ሙቀት ተለቋል (Q)_L) = 1000 ጁል
በማሽኑ የተመረተው ስራ (W) = 3000 – 1000 = 2000 ጁልስ
ተጠይቋል የሙቀት ሞተር ቅልጥፍና (ሠ)
ጃዋር :

2. የሙቀት ሞተር 2000 ጁሎችን ያመነጫል እና በአንድ ዑደት ውስጥ 500 ጁሎችን ሙቀት ያስወግዳል። የሞተር ውጤታማነት…

ውይይት
የሚታወቅ ነው :
በማሽኑ የተመረተ ሥራ (W) = 2000 ጁልስ
ሙቀት ተለቋል (Q)_L) = 5000 ጁል
የተወሰደ ሙቀት (Q)_H) = 2000 + 5000 = 7000 ጁል
ተጠይቋል የሙቀት ሞተር ቅልጥፍና (ሠ)
ጃዋር :

3. የመኪና ሞተር ውጤታማነት 30% ነው። ሞተሩ በአንድ ዑደት 10.000 ጁል የስራ ጁሎችን የሚያመነጭ ከሆነ፣ በአንድ ዑደት ሞተሩ ምን ያህል ሙቀት ውድቅ ይደረጋል?
ውይይት
የሚታወቅ ነው :
ቅልጥፍና (ሠ) = 30% = 30/100 = 0,3
በማሽኑ የተመረተ ሥራ (W) = 3000 ጁልስ
ተጠይቋል ፦ በእያንዳንዱ ዑደት ሞተሩ የሚለቀቀው ሙቀት (Q)_L)
ጃዋር :
የሚወጣውን ሙቀት (Q) አስላ_H) የሙቀት ሞተርን የቅልጥፍና ቀመር (ሠ) በመጠቀም፡
በዑደት የሚሰራጭ ሙቀት (Q)_L) = ሙቀት የሚወሰድ (Q_H) - የተፈጠረ ሥራ (ወ)
Q_L = 10.000 ጁልስ – 3000 ጁልስ
Q_L = 7000 ጁል

የሙቀት ሞተሮች ቅልጥፍና፣ የካርኖት ሞተሮች

4. የሙቀት ሞተር ከከፍተኛ ሙቀት ማጠራቀሚያ 3.000 ጁል ሙቀትን ይወስዳል እና 2.400 ጁል ወደ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ማጠራቀሚያ ይጥላል። የሞተሩ ውጤታማነት…
ሀ. 10%
ለ. 15%
ሐ. 20%
መ. 30%
ኢ. 40%
ውይይት፡
የሚታወቅ ነው :
Q_H = 3000 ጁልስ፣ ኪው_L = 2400 ጁልስ።
ተጠይቋል :
የሙቀት ሞተር ቅልጥፍና (ሠ)?
ጃዋር :
ትክክለኛው መልስ ሲ ነው።

5. የካርኖት ሞተር 300 ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያለው ማጠራቀሚያ አለው ^oሴ እና ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ማጠራቀሚያ 80 ^oሐ. የማሽኑ ውጤታማነት…
ሀ. 38%
ለ. 45%
ሐ. 50%
መ. 58%
ኢ. 67%
ውይይት፡
የሚታወቅ ነው :
T_L = 80^oሲ = (80 + 273) ኬ = 353 ኪ
T_H = 300^oሲ = (300 + 273) ኬ = 573 ኪ
የሙቀት መጠኑ በሴልሺየስ አሃዶች የሚታወቅ ከሆነ ወደ ኬልቪን አሃዶች መቀየር አለበት (ኬልቪን ዓለም አቀፍ የሙቀት መጠን ስርዓት ነው)።
ተጠይቋል :
የካርኖት ሞተር ቅልጥፍና (ሠ)?
ጃዋር :

ትክክለኛው መልስ ሀ.

6. የካርኖት ሞተር ማጠራቀሚያ ከፍተኛ ሙቀት 600 ኪ.ሜ ሲሆን ውጤታማነቱም 60% ነው። 70% ቅልጥፍናን ለማግኘት የካርኖት ሞተር ማጠራቀሚያ ከፍተኛ ሙቀት...
ሀ. 500 ኪ.
ቢ. 800 ኪ.
ሲ. 1000 ኪ.
ዲ. 1200 ኪ.
ኢ. 1500 ኪ.
ውይይት፡
የሚታወቅ ነው :
ዳታ 1፡ ቲ_H = 600 ኪ.ሜ፣ ኢ = 60%
ዳታ 2፡ ቲ_H = …. K?, e = 70%
ተጠይቋል :
ከፍተኛ ሙቀት (ቲ)_H)
ጃዋር :
ዝቅተኛውን የሙቀት መጠን (T) ለማስላት ውሂብ 1ን ይጠቀሙ_L).
ቲ ተጠቀም_L እና ከፍተኛ የሙቀት መጠንን ለማስላት ውሂብ 2 (T)_H):
70% ቅልጥፍናን ለማግኘት፣ ከፍተኛ ሙቀት = 800 ኬልቪን ነው።
ትክክለኛው መልስ ለ ነው።

7. ከታች ያለውን የካርኖት ሞተር የ PV ግራፍ ይመልከቱ። W = 5000 ጁልስ ከሆነ፣ ሞተሩ በዑደት የሚለቀቀው የሙቀት መጠን...
ሀ. 2.315 ጁልስ
ቢ. 3.475 ጁልስ
ሲ. 3.750 ጁልስ
መ. 5.000 ጁልስ
ኢ. 5.600 ጁልስ

ውይይት፡
የሚታወቅ ነው :
ወ = 5000 ጁል
T_H = 780 ኪ
T_L = 320 ኪ
ተጠይቋል :
Q₂ ?
ጃዋር :
የካርኖት ሞተር ውጤታማነት;
ኢ = 1 – (ቲ_L/T_H) = 1 – (320/780) = 1 – 0,41 = 0,59
59% የሚሆነው ሙቀት ብቻ ስራ ለመስራት ይውላል። በካርኖት ሞተር የሚወሰደውን ሙቀት ለማስላት ይህንን መረጃ ይጠቀሙ (Q)₁).
(0,59)(ኪው)₁) = 5000 ጁል
Q₁ = 5000 ጁልስ/0,59 = 8475 ጁልስ
ሞተሩ የሚወስደው የሙቀት መጠን 8475 ጁልስ ነው።
በዑደት ሞተሩ የሚለቀቀው የሙቀት መጠን፡
ወ = Q₁ – ኪው₂
5000 ጁልስ = 8475 ጁልስ – Q₂
Q₂ = 8475 ጁልስ – 5000 ጁልስ
Q₂ = 3475 ጁል
ትክክለኛው መልስ ለ ነው።

8. ከታች ያለውን የካርኖት ሞተር የ PV ዲያግራም ይመልከቱ! ሙቀቱ ከተዋጠ (Q)₁) = 8000 ጁልስ ከዚያ የካርኖት ሞተር የሚሰራው ስራ…
ኤ. 1640 ጄ
ቢ. 4720 ጄ
ሲ. 5640 ጄ
ዲ. 6270 ጄ
ኢ. 8840 ጄ

ውይይት፡
የሚታወቅ ነው :
Q₁ = 8000 ጄ
T_H = 820 ኪ
T_L = 380 ኪ
ተጠይቋል :
ወ?
ጃዋር :
የካርኖት ሞተር ውጤታማነት;
ኢ = 1 – (ቲ_L/T_H) = 1 – (380/820) = 1 – 0,46 = 0,54
ለስራ የሚውለው ሙቀት 54% ብቻ ነው። ይህንን መረጃ በመጠቀም የካርኖት ሞተር (W) የተሰራውን ስራ ያሰሉ።
(0,59)(8000) = 4720 ጁልስ
የካርኖት ሞተር የሚሰራው ስራ 4720 ጁልስ ነው።
ትክክለኛው መልስ ለ ነው።

9. የካርኖት ሞተር በ520 የሙቀት ማጠራቀሚያ መካከል ይሰራል ^oሲ እና ቀዝቃዛ ማጠራቀሚያ 110 ^oሐ. ማሽኑ ከሞቃት ማጠራቀሚያው 3000 ጁል ሙቀትን የሚወስድ ከሆነ፣ ከማሽኑ የተወገደው የሙቀት መጠን...
ሀ. 450 ጁልስ
ቢ. 800 ጁልስ
ሐ. 1000 ደቂቃዎች
መ. 1200 ጁልስ
ኢ. 1440 ጁልስ
ውይይት፡
የሚታወቅ ነው :
T_H = 520 + 273 = 793 ኪ.ሜ
T_L = 110 + 273 = 383 ኪ.ሜ
Q₁ = 3000 ጄ
ተጠይቋል :
Q₂ = …?
ጃዋር :
የካርኖት ሞተር ውጤታማነት;
ሠ = 1 – (383/793) = 1 – 0,48 = 0,52
ሞተሩ (W) ያከናወነውን ስራ ለማስላት ይህንን መረጃ ይጠቀሙ
(0,52)(3000) = 1560 ጁልስ
ሞተሩ የሚያከናውነው ሥራ 1560 ጁልስ ነው።
ሞተሩ የሚለቀቀው የሙቀት መጠን፡
Q₂ = 3000 ጁልስ – 1560 ጁልስ
Q₂ = 1440 ጁል
ሞተሩ የሚለቀቀው ሙቀት 1440 ጁልስ ነው።