د تودوخې انجن ستونزو ۹ مثالونه (د ترموډینامیک دوهم قانون پلي کول)
۱. په یوه دوره کې، یو انجن د لوړې تودوخې زیرمې څخه ۳۰۰۰ جول تودوخه جذبوي او ۱۰۰۰ جول تودوخه د ټیټ تودوخې زیرمې ته ردوي. د تودوخې انجن موثریت معلوم کړئ!
بحث
د تودوخې انجن په دې پاڼه کې په پوښتنو کې د "کارنوټ" اصطلاح د کارنوټ انجن سره ورته نه ده. د کارنوټ انجن یو مثالی تودوخې انجن دی او یوازې په تیوریکي ډول شتون لري. برعکس، هغه تودوخې انجن چې پدې پوښتنه کې ورته اشاره شوې ده یو ریښتینی تودوخې انجن دی، نه د تیوریکي تودوخې انجن (کارنوټ انجن).
ډیکیتاوی :
جذب شوی تودوخه (QH) = ۲۰۰۰ جول
تودوخه خپره شوه (QL) = ۲۰۰۰ جول
د ماشین لخوا تولید شوی کار (W) = 3000 – 1000 = 2000 جولونه
پوښتنه وشوه : د تودوخې انجن موثریت (e)
جواب :
۲. د تودوخې انجن په یوه دوره کې ۲۰۰۰ جولونه کار تولیدوي او ۵۰۰ جولونه تودوخه ردوي. د انجن موثریت ... دی.
بحث
ډیکیتاوی :
د ماشین لخوا تولید شوی کار (W) = 2000 جولونه
تودوخه خپره شوه (QL) = ۲۰۰۰ جول
جذب شوی تودوخه (QH) = ۲۰۰۰ + ۵۰۰۰ = ۷۰۰۰ جول
پوښتنه وشوه : د تودوخې انجن موثریت (e)
جواب :
۳. د موټر انجن ۳۰٪ موثریت لري. که چیرې انجن په هر سایکل کې ۱۰۰۰۰ جولونه کار تولید کړي، نو په هر سایکل کې انجن څومره تودوخه ردوي؟
بحث
ډیکیتاوی :
موثریت (e) = 30% = 30/100 = 0,3
د ماشین لخوا تولید شوی کار (W) = 3000 جولونه
پوښتنه وشوه : هغه تودوخه چې د انجن لخوا په هر سایکل کې خپره شوې (QL)
جواب :
د جذب شوي تودوخې محاسبه وکړئ (QH) د تودوخې انجن د موثریت فورمول (e) په کارولو سره:
په هر سایکل کې تودوخه خپره شوې (Q)L) = جذب شوی تودوخه (QH) – تولید شوی کار (W)
QL = ۱۰۰۰۰ جولونه – ۳۰۰۰ جولونه
QL = ۲،۳۷۶،۰۰۰ جول
د تودوخې انجنونو، کارنوټ انجنونو موثریت
۴. د تودوخې انجن د لوړې تودوخې ذخیرې څخه ۳۰۰۰ جولونه تودوخه جذبوي او ۲۴۰۰ جولونه د ټیټ تودوخې ذخیرې ته ردوي. د انجن موثریت … دی.
الف. ۸۰٪
ب. ۷۵٪
ج. ۶۰٪
د. ۵۰٪
ه. ۴۰٪
بحث:
ډیکیتاوی :
QH = ۳۰۰۰ جولونه، QL = ۲۵ جولونه.
پوښتنه وشوه :
د تودوخې انجن موثریت (e)؟
جواب :
سم ځواب C دی.
۵. د کارنوټ انجن د ۳۰۰ درجې لوړ حرارت ذخیرې لري oد سانتي ګراد او ټیټې تودوخې زیرمه ۸۰ oج. د ماشین موثریت دا دی ...
الف. ۸۰٪
ب. ۷۵٪
ج. ۶۰٪
د. ۵۰٪
ه. ۴۰٪
بحث:
ډیکیتاوی :
TL = 80oج = (۳۰۰ + ۲۷۳) ک = ۵۷۳ ک
TH = 300oج = (۳۰۰ + ۲۷۳) ک = ۵۷۳ ک
که چیرې د تودوخې درجه د سیلسیس واحدونو کې معلومه وي، نو دا باید د کیلوین واحدونو ته واړول شي (کیلوین د تودوخې لپاره د واحدونو نړیوال سیسټم دی).
پوښتنه وشوه :
د کارنوټ انجن موثریت (e)؟
جواب :
سم ځواب الف دی.
۶. د کارنوټ انجن ذخیرې لوړه تودوخه ۶۰۰ کیلو واټ ده او موثریت یې ۶۰٪ دی. د ۷۰٪ موثریت ترلاسه کولو لپاره، د کارنوټ انجن ذخیرې لوړه تودوخه باید...
الف. ۵۰۰ کیلو واټ
ب. ۸۰۰ کیلو واټ
ج. ۱۰۰۰ کیلو واټ
د. ۱۲۰۰ کیلو واټ
خ. ۱۵۰۰ کېلو واټه
بحث:
ډیکیتاوی :
معلومات ۲: TH = ۶۰۰ کیلو واټ، e = ۶۰٪
معلومات ۲: TH = …. ک؟، ه = ۷۰٪
پوښتنه وشوه :
لوړه تودوخه (TH)
جواب :
د ټیټې تودوخې محاسبه کولو لپاره معلومات ۱ وکاروئ (TL).
د T کارولL او د لوړې تودوخې محاسبه کولو لپاره معلومات 2 (TH):
د ۷۰٪ موثریت ترلاسه کولو لپاره، لوړه تودوخه = ۸۰۰ کیلوین.
سم ځواب ب دی.
۷. لاندې د کارنوټ انجن د PV ګراف وګورئ. که W = ۵۰۰۰ جول وي، نو د انجن لخوا په هر سایکل کې د خپریدونکي تودوخې اندازه... ده.
الف. ۲.۰ جولونه
ب. ۲.۵ جولونه
ج. ۸ جول
د. ۱۶ جول
E. ۱۲۸ جول
بحث:
ډیکیتاوی :
W = 5000 جول
TH = 780 K
TL = 320 K
پوښتنه وشوه :
Q2 ?
جواب :
د کارنوټ انجن موثریت:
e = ۱ – (ټL/TH) = ۱ – (۳۸۰/۸۲۰) = ۱ – ۰.۴۶ = ۰.۵۴
یوازې ۵۹٪ تودوخه د کار کولو لپاره کارول کیږي. د دې معلوماتو څخه کار واخلئ ترڅو د کارنوټ انجن لخوا جذب شوي تودوخه محاسبه کړئ (Q1).
(0,59)(پوښتنه)1) = ۲۰۰۰ جول
Q1 = ۵۰۰۰ جولونه/۰.۵۹ = ۸۴۷۵ جولونه
د انجن لخوا د جذب شوي تودوخې اندازه 8475 جول ده.
د انجن لخوا په هر سایکل کې د خپریدونکي تودوخې اندازه:
W = Q1 – پوښتنه2
۵۰۰۰ جولونه = ۸۴۷۵ جولونه – Q2
Q2 = ۱۰۰۰۰ جولونه – ۳۰۰۰ جولونه
Q2 = ۲،۳۷۶،۰۰۰ جول
سم ځواب ب دی.
۸. لاندې د کارنوټ انجن د PV ډیاګرام وګورئ! که تودوخه جذب شي (Q1) = ۸۰۰۰ جولونه نو د کارنوټ انجن لخوا ترسره شوی کار…
الف. ۱۰۵.۵ جي
ب. ۸۸۰ ج
ج. ۱۴،۴۰۰ جي
د. ۵۲،۸۰۰ جي
خ. ۶۳۶.۷ ج
بحث:
ډیکیتاوی :
Q1 = ۷۹،۴۸۰ جي
TH = 820 K
TL = 380 K
پوښتنه وشوه :
ډ؟
جواب :
د کارنوټ انجن موثریت:
e = ۱ – (ټL/TH) = ۱ – (۳۸۰/۸۲۰) = ۱ – ۰.۴۶ = ۰.۵۴
یوازې ۵۴٪ تودوخه د کار کولو لپاره کارول کیږي. د کارنوټ انجن (W) لخوا ترسره شوي کار محاسبه کولو لپاره دا معلومات وکاروئ.
(0,59)(8000) = 4720 جولونه
د کارنوټ انجن لخوا ترسره شوی کار 4720 جول دی.
سم ځواب ب دی.
۹. د کارنوټ انجن د ۵۲۰ تودوخې ذخیرې ترمنځ کار کوي oد C او سړې زیرمې 110 oج. که چیرې ماشین د ګرمې زیرمې څخه 3000 جول تودوخه جذب کړي، نو د ماشین څخه د رد شوي تودوخې اندازه ... ده.
الف. ۲۰ جولونه
ب. ۱۶ جولونه
ج. ۱۰۰۰ دقیقې
د. ۱.۶ جولونه
E. ۱۰ جولونه
بحث:
ډیکیتاوی :
TH = ۲۰ + ۲۷۳ = ۲۹۳ کیلو واټ
TL = ۲۰ + ۲۷۳ = ۲۹۳ کیلو واټ
Q1 = ۷۹،۴۸۰ جي
پوښتنه وشوه :
Q2 = … ?
جواب :
د کارنوټ انجن موثریت:
e = 1 – (383/793) = 1 – 0,48 = 0,52
د انجن لخوا ترسره شوي کار محاسبه کولو لپاره دا معلومات وکاروئ (W)
(0,52)(3000) = 1560 جولونه
د ماشین لخوا ترسره شوی کار ۱۵۶۰ جول دی.
د انجن لخوا د خپریدونکي تودوخې اندازه:
Q2 = ۱۰۰۰۰ جولونه – ۳۰۰۰ جولونه
Q2 = ۲،۳۷۶،۰۰۰ جول
د انجن لخوا خپور شوی تودوخه ۱۴۴۰ جول ده.
