د ترموډینامیک دوهم قانون په اړه مقاله
ټولې طبیعي پروسې یوازې په یوه لوري کې واقع کیږي مګر په مخالف لوري کې نشي واقع کیدی، چې معمولا د نه بدلیدونکي پروسې په نوم یادیږي. د خپل ډډ څخه خوشې کیدو او په آزاده توګه ځمکې ته د غورځیدو وروسته ، یو آم هیڅکله بیا پورته نه ځي. هغه کتاب چې موږ یې فشار ورکوو او بیا ودروو هیڅکله بیرته زموږ په لور نه ځي. که موږ د لوړې تودوخې شی (ګرم شی) د ټیټ تودوخې شی (سړې شی) سره لمس کړو، تودوخه په طبیعي ډول د لوړې تودوخې شی څخه ټیټ تودوخې شی ته ځي. موږ هیڅکله برعکس پروسه نه ګورو، چیرې چې تودوخه په طبیعي ډول د سړې شی څخه ګرم شی ته حرکت کوي. که دا پروسه رامینځته شي، نو سړه شی به سړه شي، پداسې حال کې چې ګرم شی به ګرم شي. مګر په حقیقت کې، دا داسې نه ده. ډیری نه بدلیدونکي پروسې شتون لري چې له یو بل څخه توپیر لري، مګر دوی ټول د انرژۍ په بڼه کې بدلونونه او د یو شی څخه بل ته د انرژۍ لیږد شامل دي.
د مثال په توګه، یوه قوي زلزله راځي چې د ودانیو د نړېدو لامل کیږي (د زلزلې د څپو له امله ودانۍ نړېږي). ایا تاسو کله هم د ړنګې شوې ودانۍ هره برخه لیدلې ده چې بیرته سره یوځای کیږي او د پخوا په څیر مستقیم ودریږي؟ یا، د مثال په توګه، یو شیشه په فرش راښکته کیږي او ماتیږي... ایا تاسو کله هم لیدلي دي چې په فرش باندې خپاره شوي شیشې ټوټې بیرته سره یوځای کیږي او یو شیشه جوړوي چې د پخوا په څیر بشپړه وي؟ هیڅکله نه ده شوې... ډیری نورې مثالونه شتون لري.
د ترموډینامیک پروسو تشریح کولو لپاره چې یوازې په یوه لوري کې واقع کیږي (نه بدلیدونکي پروسې)، ساینس پوهانو د ترموډینامیک دوهم قانون جوړ کړ. د ترموډینامیک دوهم قانون تشریح کوي چې کومې پروسې په کایناتو کې واقع کیدی شي او کومې پروسې نشي. د آر. جي. ای. کلاوسس (۱۸۲۲-۱۸۸۸) په نوم یو ساینس پوه لاندې بیان ورکړ:
تودوخه پخپله د لوړې تودوخې لرونکي شي څخه د ټیټې تودوخې لرونکي شي ته حرکت کوي؛ تودوخه به پخپله د ټیټې تودوخې لرونکي شي څخه د لوړې تودوخې لرونکي شي ته حرکت ونکړي (د ترموډینامیک دوهم قانون - د کلاوسیوس بیان).
د کلاوسیوس بیان د ترموډینامیک د دوهم قانون یوه ځانګړې بیانیه ده. دا یو ځانګړی بیانیه بلل کیږي ځکه چې دا یوازې په یوه پروسه کې پلي کیږي، یعنې د تودوخې لیږد. ځکه چې دا بیان د نورو پروسو سره تړاو نلري، موږ یو ډیر عمومي بیان ته اړتیا لرو. د ترموډینامیک د دوهم قانون د عمومي بیانیه پراختیا تر یوې اندازې د تودوخې انجنونو مطالعې پراساس وه. له همدې امله، موږ به لومړی د تودوخې انجنونو په اړه بحث وکړو.
د تودوخې انجن
د انرژۍ ډیره برخه چې موږ یې کاروو د پټرولیم، ګاز او ډبرو سکرو کې موجود کیمیاوي احتمالي انرژۍ څخه راځي. په پټرولیم، ګاز یا ډبرو سکرو کې موجود کیمیاوي احتمالي انرژي په مستقیم ډول نشي کارول کیدی. پټرولیم، ګاز یا ډبرو سکرو باید لومړی وسوځول شي. معمولا، د فوسیل سونګ موادو (پټرولیم، ګاز او ډبرو سکرو) سوځول تودوخه تولیدوي. تودوخه په مستقیم ډول د خوړو پخولو او د خونې د تودوخې لپاره کارول کیدی شي. د یو څه حرکت کولو لپاره (د مثال په توګه، د موټر حرکت کولو لپاره)، موږ باید تودوخه په متحرک انرژي یا میخانیکي انرژي بدله کړو (میخانیکي انرژي = احتمالي انرژي + متحرک انرژي). میخانیکي انرژي په تودوخې بدلول خورا اسانه کار دی، مګر تودوخه په میخانیکي انرژي بدلول ستونزمن دي. هڅه وکړئ خپل لاسونه سره یوځای مسح کړئ ... ستاسو لاسونه ګرم دي، سمه ده؟ کله چې موږ خپل لاسونه سره یوځای مسح کوو (موږ کار کوو)، میخانیکي انرژي په تودوخې بدلیږي. پروسه خورا اسانه ده ... حتی لامحدود تودوخه د کار کولو له لارې تولید کیدی شي. مګر برعکس پروسه، یعنې د کار کولو لپاره د تودوخې کارول، ستونزمن دي.
یوه وسیله چې د کار ترسره کولو لپاره د تودوخې کارولو لپاره کارول کیده یوازې په ۱۷۰۰ کې اختراع شوه. د پوښتنې لاندې وسیله د بخار انجن وه. د بخار انجنونه لومړی د ډبرو سکرو کانونو څخه د اوبو پمپ کولو لپاره کارول شوي وو. دا مهمه ده چې په یاد ولرئ چې د بخار انجنونو لومړی کارول مخکې له دې چې ساینس پوهان پوه شي چې تودوخه په حقیقت کې د تودوخې توپیرونو له امله لیږدول شوې انرژي ده (د ترموډینامیک لومړی قانون لا نه و جوړ شوی).
په هغه وخت کې د بخار انجنونو کارول احتمالاً د ورځني تجربې پر بنسټ وو چې ښیې بخار کولی شي شیان حرکت وکړي. د بخار انجنونه د تودوخې انجنونه ګڼل کیږي (د تودوخې انجن = د تودوخې میخانیکي انرژۍ ته د بدلولو وسیله). نن ورځ، د بخار انجنونه د بریښنا انرژي تولید لپاره کارول کیږي. عصري تودوخې انجنونه داخلي احتراق انجنونه دي (د موټر انجنونه، د موټرسایکل انجنونه، او نور).
د تودوخې انجن کارولو تر شا اساسي مفکوره دا ده چې تودوخه یوازې هغه وخت په میخانیکي انرژي بدلیدلی شي که چیرې اجازه ورکړل شي چې د لوړې تودوخې سیمې څخه ټیټ تودوخې سیمې ته جریان ولري. د دې پروسې په جریان کې، د تودوخې یوه برخه په میخانیکي انرژي بدلیږي (ځینې تودوخه د کار کولو لپاره کارول کیږي)، پداسې حال کې چې ځینې تودوخه د ټیټ تودوخې سیمې ته رد کیږي. د تودوخې انجن کې د انرژۍ د تبادلې او انرژۍ لیږد پروسه په ډیاګرام کې ښودل شوې ده.
لوړه تودوخه (TH) او ټیټه تودوخه (TL) د انجن د چلولو تودوخه هم بلل کیږي. د لوړې تودوخې ځای څخه بهیدونکي تودوخې ته د Q سمبول ورکړل شوی دی.H، پداسې حال کې چې هغه تودوخه چې د ټیټې تودوخې ځای ته خوشې کیږي د Q سمبول ورکړل شوی دیL. کله چې د لوړې تودوخې ځای څخه د ټیټ تودوخې ځای ته بهیږي، ځینې QH په میخانیکي انرژي بدلیږي (د کار کولو لپاره کارول کیږي)، ځینې یې د Q په توګه خوشې کیږيLپه حقیقت کې موږ واقعیا هیله لرو چې ټول QH په W بدلیدلی شي، مګر ورځنۍ تجربه ښیي چې دا ناممکنه ده. تل یو څه تودوخه ضایع کیږي. په دې توګه، د انرژۍ د ساتنې پر بنسټ، دا پایله کیدی شي چې QH = ډبلیو + پوښتنهL.
اوس راځئ چې د تودوخې انجن بیاکتنه وکړو چې معمولا د تودوخې په میخانیکي انرژۍ بدلولو لپاره کارول کیږي. دا مهمه ده چې په یاد ولرئ چې موږ یوازې د تودوخې انجنونه په پام کې نیسو چې دوامداره کار ترسره کوي. د کار د دوامداره ترسره کولو لپاره، تودوخه باید په دوامداره توګه د لوړې تودوخې سیمې څخه ټیټ تودوخې سیمې ته جریان ولري. که چیرې تودوخه یوازې یو ځل جریان ولري، د تودوخې انجن لخوا ترسره شوی کار به هم یوازې یو ځل ترسره شي (تولید شوی میخانیکي انرژي به ډیره کوچنۍ وي). له همدې امله، د تودوخې انجن په غوره توګه نشي کارول کیدی. د تودوخې انجن په غوره توګه کارول کیدی شي که چیرې دا په دوامداره توګه کار ترسره کړي. په بل عبارت، د تودوخې انجن لخوا تولید شوی میخانیکي انرژي د یو څه حرکت کولو لپاره کافي ده.
د بخار انجن
د بخار انجنونه د تودوخې د لیږد د وسیلې په توګه د اوبو بخار کاروي. بخار د بخار انجن د کاري مادې په توګه پیژندل کیږي. د بخار انجنونه دوه ډوله دي: متقابل بخار انجنونه او د توربین بخار انجنونه (د بخار توربینونه). د دوی ډیزاینونه یو څه توپیر لري، مګر دواړه ډولونه ورته والی لري: دوی د تیلو، ګازو، ډبرو سکرو، یا اټومي انرژۍ په سوځولو سره تودوخه شوي بخار کاروي.
د متقابل ډول بخار انجن
په یوه کانتینر کې اوبه معمولا په لوړ فشار تودوخه کیږي. ځکه چې دا په لوړ فشار تودوخه کیږي، د جوش کولو پروسه په لوړه تودوخه کې ترسره کیږي. تودوخه مستقیم د فشار سره متناسب ده. د بخار تودوخه څومره لوړه وي، د بخار فشار هم هومره لوړ وي. دا لوړ تودوخه یا لوړ فشار بخار د داخلي والو له لارې حرکت کوي او د پسټون په وړاندې پراخیږي. لکه څنګه چې دا پراخیږي، بخار پسټون فشاروي، چې دا ښي خوا ته حرکت کوي.
په بخار کې د تودوخې یوه برخه په حرکي انرژۍ بدلیږي. کله چې پسټون ښي خوا ته حرکت کوي، هغه څرخ چې د پسټون سره وصل دی څرخیږي (۱). د نیمې څرخیدو وروسته، څرخ پسټون بیرته خپل اصلي حالت ته اړوي (۲). کله چې پسټون کیڼ اړخ ته حرکت کوي، د داخلي والو په اتوماتيک ډول تړل کیږي، پداسې حال کې چې د اخراج والو په اتوماتيک ډول خلاصیږي. بخار د کنډنسر لخوا کنډیشن کیږي، په شبنم بدلیږي. بیا، په کنډنسر کې اوبه بیرته کانټینر ته پمپ کیږي ترڅو بیا جوش شي. او داسې نور ... ځکه چې دا پروسه په مکرر ډول پیښیږي، پسټون په دوامداره توګه ښي او کیڼ اړخ ته حرکت کوي. ځکه چې پسټون په دوامداره توګه ښي او کیڼ اړخ ته حرکت کوي، څرخ هم په دوامداره توګه ګرځي. د څرخ گردش معمولا د یو څه حرکت کولو لپاره کارول کیږي.
د بخار توربین
د بخار توربین د کار اصل په اصل کې د متقابل بخار انجن سره ورته دی. توپیر دا دی چې د متقابل بخار انجن پسټون کاروي، پداسې حال کې چې د بخار توربین توربین کاروي. په متقابل بخار انجن کې، تودوخه لومړی د پسټون د ژباړونکي حرکي انرژۍ ته بدلیږي. له هغې وروسته، د پسټون ژباړونکي حرکي انرژي د څرخيدونکي څرخ د گردش حرکي انرژۍ ته بدلیږي. په بخار توربین کې، تودوخه په مستقیم ډول د توربین د گردش حرکي انرژۍ ته بدلیږي. توربین د فشار توپیر له امله ګرځیدلی شي. د تیغ څخه پورته د بخار تودوخه د تیغ لاندې د بخار د تودوخې څخه ډیره لوړه ده. تیغ یو پتلی پلیټ دی چې د توربین په مرکز کې موقعیت لري. تودوخه مستقیم د فشار سره متناسب ده. ځکه چې د تیغ څخه پورته د بخار تودوخه د تیغ لاندې د بخار د تودوخې څخه لوړه ده، د تیغ څخه پورته د بخار فشار د تیغ لاندې د فشار څخه ډیر دی. د فشار دا توپیر د دې لامل کیږي چې بخار تیغ ښکته ته فشار ورکړي، چې توربین د ګرځیدو لامل کیږي. د توربین د گردش سمت په انځور کې ښودل شوی.
دا مهمه ده چې په یاد ولرئ چې د بخار انجن د کار اصل د پورته تشریح شوي انرژۍ لیږد ډیاګرام پراساس دی. پدې حالت کې، میخانیکي انرژي د تودوخې د لوړ حرارت لرونکي شی یا ځای څخه د ټیټ حرارت لرونکي شی یا ځای ته د جریان اجازه ورکولو سره تولید کیدی شي. له همدې امله، د بخار انجن کې د تودوخې توپیر اړین دی.
که تاسو دې ته پام وکړئ چې د بخار انجن څنګه کار کوي، نو تاسو به وګورئ چې پسټون لاهم کیڼ او ښي خوا ته حرکت کولی شي که څه هم د تودوخې توپیر شتون نلري (نه کنډنسر یا پمپ). پسټون کولی شي د لوړ تودوخې یا لوړ فشار بخار د پراختیا له امله ښي خوا ته حرکت وکړي. پدې حالت کې، په بخار کې ځینې تودوخه د پسټون د ژباړونکي حرکي انرژۍ ته بدلیږي. د پسټون دا ژباړونکي حرکي انرژي بیا د څرخیدونکي څرخ د څرخیدونکي حرکي انرژۍ ته بدلیږي. د نیم گردش بشپړولو وروسته، څرخ پسټون بیرته کیڼ لور ته اړوي. کله چې څرخ پسټون بیرته کیڼ لور ته اړوي، د څرخ د څرخیدونکي حرکي انرژي بیا د پسټون د ژباړونکي حرکي انرژۍ ته بدلیږي. لکه څنګه چې پسټون کیڼ لور ته حرکت کوي، دا په سلنډر کې بخار بهر کوي. په ورته وخت کې، د اخراج والو خلاصیږي.
په دې توګه، د پسټون لخوا فشار شوی بخار به خپل ملګری د خارجي والو لاندې فشار راوړي. اوس، که چیرې د خارجي والو لاندې د بخار تودوخه د پسټون لخوا فشار شوي بخار د تودوخې سره مساوي وي، نو د پسټون ټول ژباړونکي حرکي انرژي به بیرته د بخار داخلي انرژي ته واړول شي. داخلي انرژي مستقیم د تودوخې سره متناسب ده. که چیرې د بخار داخلي انرژي لوړه شي، د بخار تودوخه لوړیږي. تودوخه مستقیم د فشار سره متناسب ده. که چیرې د بخار تودوخه لوړه شي، د بخار فشار هم لوړیږي. په دې توګه، د خارجي والو له لارې خوشې شوي بخار فشار د داخل شوي والو له لارې د داخل شوي بخار فشار سره مساوي دی. پسټون به په دوامداره توګه ښي او چپ حرکت ته دوام ورکړي مګر هیڅ ټول حرکي انرژي به شتون ونلري چې وکارول شي (ټول کار تولید شوی نه وي). نو د پراخیدو پروسې په جریان کې د پسټون لخوا ترلاسه شوي حرکي انرژي (پسټون ښي خوا ته حرکت کوي) به د کمپریشن پروسې په جریان کې بخار ته بیرته راستانه شي (پسټون چپ خوا ته حرکت کوي).
دا نتیجه اخیستل کیږي چې په بخار انجن کې د تودوخې توپیر لاهم اړین دی. په بخار انجن کې د تودوخې دا توپیر د کنډنسر په کارولو سره ترلاسه کیدی شي. کله چې د خارج والو لاندې د بخار تودوخه او فشار په سلنډر کې د بخار د تودوخې او فشار څخه ډیر ټیټ وي، نو کله چې پسټون بیرته کیڼ اړخ ته حرکت وکړي، د پسټون فشار اندازه چې په بخار باندې اچوي د هغه فشار مقدار څخه ډیره کوچنۍ ده چې بخار په پسټون باندې اچوي کله چې پسټون ښي اړخ ته حرکت کوي. په بل عبارت، د پسټون د کار اندازه چې په بخار باندې کوي د هغه کار مقدار څخه ډیره کوچنۍ ده چې بخار په پسټون باندې کوي. نو د پسټون د حرکي انرژۍ یوازې یوه کوچنۍ برخه بخار ته بیرته راستنیږي. په دې توګه، به ټول حرکي انرژي یا ټول کار تولید شي. دا ټول حرکي انرژي د یو څه حرکت کولو لپاره کارول کیږي.
د داخلي احتراق انجن
د موټرسایکل او موټر انجنونه د داخلي احتراق انجنونو مثالونه دي. دوی ته داخلي احتراق انجنونه ویل کیږي ځکه چې د احتراق پروسه د تړل شوي سلنډر دننه ترسره کیږي. داخلي احتراق انجنونه د اډیاباتیک کمپریشن او پراختیا مفهوم انجینر کولو پایله ده، چې د ترموډینامیک په لومړي قانون کې تشریح شوي.
موږ به یوازې هغه داخلي احتراق انجنونه په پام کې ونیسو چې پټرول او ډیزل د سونګ توکو په توګه کاروي. پټرول او ډیزل د پټرولیم محصولات دي، او له همدې امله کیمیاوي احتمالي انرژي لري. په پټرول او ډیزل کې کیمیاوي احتمالي انرژي لومړی د احتراق پروسې له لارې تودوخې ته بدلیږي. د احتراق له لارې تولید شوې تودوخه بیا میخانیکي انرژي ته بدلیږي. دا میخانیکي انرژي هغه څه دي چې موټرسایکل یا موټر ته اجازه ورکوي چې حرکت وکړي. د پټرول انجن کې سایکل ته د اوټو سایکل ویل کیږي، پداسې حال کې چې په ډیزل انجن کې سایکل ته د ډیزل سایکل ویل کیږي. سایکل یو بیرته راګرځیدونکی ترموډینامیک پروسه ده. راځئ چې لومړی د اوټو سایکل په اړه بحث وکړو.
د اوټو سایکل
دا د څلور سټروک داخلي احتراق انجن ډیاګرام دی. د هوا او ګازولین بخاراتو مخلوط د کاربوریټر څخه سلنډر ته ځي کله چې پسټون ښکته حرکت کوي (د انټیک سټروک). په سلنډر کې د هوا او ګازولین بخاراتو مخلوط بیا په اډیابټیک ډول فشار کیږي کله چې پسټون پورته حرکت کوي (د کمپریشن سټروک). ځکه چې دا په اډیابټیک ډول فشار شوی، د مخلوط تودوخه او فشار زیاتیږي. په ورته وخت کې، سپارک پلګ مخلوط سوځوي، دا اور لګوي. لکه څنګه چې دا سوځي، د ګاز تودوخه او فشار زیاتیږي. د لوړ تودوخې، لوړ فشار ګاز د پسټون په وړاندې پراخیږي، دا ښکته خوا ته اړوي (د انټیک سټروک). سوځیدلی ګاز بیا د اخراج والو له لارې خوشې کیږي او د اخراج پایپ (د اخراج سټروک) په لور لیږدول کیږي. د انټیک والو بیا خلاصیږي، او څلور سټروکونه تکرار کیږي.
دا مهمه ده چې په یاد ولرئ چې د اډیاباتیک کمپریشن سټروک هدف د هوا-پټرول بخار مخلوط د تودوخې او فشار لوړول دي. په لوړ فشار کې احتراق ډیر لوړ تودوخې او فشارونه رامینځته کوي. په پایله کې، د پراختیا پروسې په جریان کې رامینځته شوی فشار (F = PA) خورا لوی دی. دا د موټرسایکل یا موټر انجن ډیر ځواکمن کیدو لامل کیږي. حتی د کمپریشن پرته، د هوا-پټرول بخار مخلوط کولی شي هغه وخت اور واخلي کله چې سپارک پلګ سپارک تولید کړي. په هرصورت، د احتراق شوي ګاز تودوخه او فشار ډیر لوړ نه دی، نو پایله لرونکی فشار هم کوچنی دی. په پایله کې، انجن لږ ځواکمن کیږي.
د څلور سټروک داخلي احتراق انجن کې د انرژۍ د بدلون او انرژۍ د لیږد پروسه په لاندې ډول تشریح کیدی شي: د احتراق په جریان کې، په پټرول کې کیمیاوي احتمالي انرژي او په هوا کې انرژي په تودوخې بدلیږي. د تودوخې یوه برخه د پسټون راډ او کرینکشافټ کې میخانیکي انرژي ته بدلیږي، پداسې حال کې چې ځینې یې د اخراج پایپ له لارې خوشې کیږي. د پسټون راډ او کرینکشافټ کې ډیری میخانیکي انرژي په موټر کې (د موټر حرکت کول) میخانیکي انرژي ته بدلیږي، پداسې حال کې چې یوه کوچنۍ برخه په تودوخې بدلیږي. تودوخه د رګیدو له امله رامینځته کیږي.
د اوټو سایکل کې د اډیاباتیک پراخېدو او کمپریشن پروسه د لاندې ډیاګرام لخوا روښانه کیدی شي. دا ډیاګرام د ګازولین ځواک لرونکي داخلي احتراق انجن کې د ترموډینامیک پروسو یو مثالی ماډل ښیې.
د هوا او پټرول بخاراتو مخلوط سلنډر ته ننوځي (a). د هوا او پټرول بخاراتو مخلوط بیا په اډیاباتیک ډول فشار ورکول کیږي (a-b). په یاد ولرئ چې د سلنډر حجم کمیږي. د هوا او پټرول بخاراتو مخلوط په ثابت حجم کې تودوخه کیږي - مخلوط سوځول کیږي (b-c). سوځیدلی ګاز د اډیاباتیک پراخیدو (c-d) څخه تیریږي. په ثابت حجم کې یخ کول - سوځیدلی ګاز د وتلو پایپ ته خارج کیږي او د هوا + پټرول بخاراتو نوی مخلوط سلنډر ته ننوځي (d-a).
د هوا او پټرول بخاراتو مخلوط سلنډر ته ننوځي (a). د هوا او پټرول بخاراتو مخلوط بیا په اډیاباتیک ډول فشار ورکول کیږي (a-b). په یاد ولرئ چې د سلنډر حجم کمیږي. د هوا او پټرول بخاراتو مخلوط په ثابت حجم کې تودوخه کیږي - مخلوط سوځول کیږي (b-c). سوځیدلی ګاز د اډیاباتیک پراخیدو (c-d) څخه تیریږي. په ثابت حجم کې یخ کول - سوځیدلی ګاز د وتلو پایپ ته خارج کیږي او د هوا + پټرول بخاراتو نوی مخلوط سلنډر ته ننوځي (d-a).
د ډیزل سایکل
د ډیزل انجن د کار اصل د ګازولین انجن سره ورته دی. توپیر د لومړني اډیابټیک کمپریشن مرحله کې دی (اډیابټیک کمپریشن = کمپریشن چې دومره ژر ترسره کیږي چې تودوخه سیسټم ته د ننوتلو یا وتلو لپاره وخت نلري. پدې حالت کې سیسټم سلنډر دی). پداسې حال کې چې په ګازولین انجن کې، هغه څه چې کمپریشن کیږي د هوا او ګازولین بخار مخلوط دی، په ډیزل انجن کې یوازې هوا کمپریشن کیږي. اډیابټیک کمپریشن د هوا د تودوخې او فشار د زیاتوالي لامل کیږي. بیا، انجیکټر، چې د انجیکټر په نوم هم پیژندل کیږي، ډیزل سپری کوي. ځکه چې د هوا تودوخه او فشار دمخه خورا لوړ دی، کله چې ډیزل په سلنډر کې سپری شي، ډیزل سمدلاسه اور لګوي. د سپارک پلګ ته اړتیا نشته. په لاندې ډیاګرام کې ښودل شوي فشار ارزښت ته پام وکړئ. دا د اوټو سایکل ډیاګرام کې ښودل شوي فشار ارزښت سره پرتله کړئ .
دا انځور د ډیزل یو مثالی دوره ښیي. په پیل کې، هوا په اډیاباتیک ډول فشار ورکول کیږي (a-b)، بیا په ثابت فشار کې تودوخه کیږي - انجیکټر ډیزل سپری کوي او احتراق واقع کیږي (b-c)، سوځیدلی ګاز د اډیاباتیک پراخیدو څخه تیریږي (c-d)، په ثابت حجم کې سړه کیږي - سوځیدلی ګاز د اخراج پایپ له لارې خارج کیږي او تازه هوا سلنډر ته ننوځي (d-a).
د پورته تشریح پر بنسټ، دا نتیجه اخیستل کیدی شي چې هر تودوخې انجن په اصل کې یو ځانګړی کاري ماده لري. د بخار انجن لپاره کاري ماده اوبه دي، د پټرول انجن لپاره کاري ماده هوا او پټرول بخار دي، د ډیزل انجن لپاره کاري ماده هوا او ډیزل دي. کاري ماده معمولا په لوړه تودوخه کې تودوخه جذبوي (Q H )، کار کوي (W)، بیا پاتې تودوخه په ټیټه تودوخه کې خوشې کوي (Q L ) . ځکه چې انرژي خوندي کیږي، نو Q H = W + Q L.
د تودوخې انجن موثریت
د تودوخې انجن موثریت (e) د انجن لخوا ترسره شوي کار (W) او په لوړه تودوخه کې د تودوخې داخلولو (Q H ) ترمنځ تناسب دی. په ریاضيکي ډول، دا په لاندې ډول لیکل کیدی شي:
W هغه ګټه ده چې موږ یې ترلاسه کوو، پداسې حال کې چې QH هغه لګښت دی چې موږ یې د سونګ توکو پیرودلو او سوځولو لپاره اخلو. د انسانانو په توګه چې تل غواړي ترټولو لویه ممکنه ګټه او ترټولو کوچنی ممکنه لګښت ترلاسه کړي، موږ واقعیا هیله لرو چې هغه ګټه چې موږ یې ترلاسه کوو (W) د هغه لګښت سره مطابقت لري چې موږ یې کوو (QH). ایا دا ممکنه ده؟
د انرژۍ د ساتنې پر بنسټ، د ننوتلو تودوخه (Q H ) باید د ترسره شوي کار (W) + خوشې شوي تودوخې (Q L ) سره مساوي وي. په ریاضيکي ډول:
د تودوخې انجن موثریت د سلنې په توګه څرګندولو لپاره، په ساده ډول د موثریت معادله د 100٪ سره ضرب کړئ. د پورته موثریت معادلې پر بنسټ، د تودوخې انجن لخوا څومره چې تودوخه رد شي (Q L )، هومره یې موثریت کم وي. موږ به ډیر خوښ کړو چې د امکان تر حده لږ تودوخه رد شي (Q L ). په هرصورت، د تودوخې ان پټ (Q H ) معمولا د تیلو، ډبرو سکرو، ګازو او نورو (هغه سونګ توکي چې موږ یې تادیه کوو) سوځولو سره ترلاسه کیږي.
له همدې امله، هر د تودوخې انجن په اصل کې د امکان تر حده اغیزمن وي. که څه هم موږ د لږترلږه ممکنه لګښت څخه ترټولو لویه ممکنه ګټه غواړو، حقیقت دا دی چې د بخار انجنونه معمولا شاوخوا 40٪ اغیزمن وي، پداسې حال کې چې داخلي احتراق انجنونه شاوخوا 50٪ دي. دا پدې مانا ده چې د سونګ موادو د سوځولو له لارې تولید شوي نیمایي تودوخې ضایع کیږي. یوازې نیمایي په میخانیکي انرژي بدلیږي.
د مثال پوښتنه ۱:
د تودوخې انجن 3000 جول تودوخه (Q H ) جذبوي، کار کوي (W) او 2500 جول تودوخه (Q L ) خوشې کوي. د تودوخې انجن موثریت څومره دی؟
بحث
د مثال پوښتنه ۱:
د تودوخې انجن 3000 جول تودوخه جذبوي (Q H )، کار کوي (W) او 2000 جول تودوخه خوشې کوي (Q L ). د تودوخې انجن موثریت څومره دی؟
بحث
د مثال پوښتنه ۱:
د تودوخې انجن 3000 جول تودوخه جذبوي (Q H )، کار کوي (W) او 1500 جول تودوخه خوشې کوي (Q L ). د تودوخې انجن موثریت څومره دی؟
بحث
