Т1 – қыздырғыштың температурасы [Т1] = 1 К
Т2 – суытқыштың температурасы [Т2] = 1 К
А – бір цикл атқаратын жұмыс [A] = 1 Дж
Q1 – Қыздырғыштан алынған жылу мөлшері [Q1] = 1 Дж
Q2 – Суытқышқа берілген жылу мөлшері [Q2] = 1 Дж
η – ПӘК (Пайдалы әсер коэффициенті) [η] = % (өлшемсіз)
V – көлем [V] = 1 м3
р – қысым [р] = 1 Па
Француз инженері Сади Карно 1824 жылы жылулық қозғалтқыштардың негізгі жұмыс істеу заңдылықтарын бекітті және ПӘК мәні максимал болатын циклді ұсынды.
- Есіңде сақта!
Карно циклі бойынша жұмыс істейтін мәшинені идеал мәшине деп атайды.
Карноның айналмалы процессі екі изотермадан және екі адиабатадан тұрады (1-суретте көрсетілген).
Суретте төрт процесс бейнеленген:
1→2 изотермалық ұлғаю. Осы кезінде қозғалтқыштың жұмыстық денесі T1 температурасы тұрақты қыздырғыштан Q1 жылу мөлшерін алады.
3→4 изотермалық сығылу. Осы кезінде жұмыстық дене T2 температурасы тұрақты суытқышқа Q2 жылу мөлшерін береді.
2→3 адиабаталық ұлғаю. Осы кезінде жұмыстық денеге энергия берілмейді. Жұмыстық дененің ішкі энергиясы есебінен жұмыс атқарылады, оның температурасы азаяды.
4→1 адиабаталық сығылу. Осы кезінде жұмыстық дененің ішкі энергиясы мен температурасы артады.
Т1 > T2
Өз есептеулерінде С.Карно идеал қозғалтқыштың ПӘК мәні 1 немесе 100 % болмайды деген қорытындыға келді, оның қыздырғыш пен суытқыштың температурасымен анықталатын шегі бар.
Карно циклінің ПӘК-ін табатын формула
Алынған теңдеуден жылулық қозғалтқыштардың пайдалы әсер коэффициентін (ПӘК) арттырудың екі жолы бар екені шығады: қыздырғыштың T1 температурасын арттыру немесе суытқыштың T2 температурасын абсолют нөлге дейін төмендету. Жылулық қозғалтқыштар үшін ең ыңғайлы суытқыш атмосфералық ауа немесе су болып табылады. Жаз мезгілінде олардың температурасы шамамен 300 K болады. Қыздырғыш температурасын арттыру қозғалтқыш дайындалған заттың балқу температурасымен шектеледі.
Көрсетілген температура шектеулерін ескеріп, идеал жылулық мәшиненің ПӘК есептеу қиын емес, ол шамамен, 70 %.
Дереккөз : Физика 10 сын. Н.А. Закирова /Р. Р. Аширов У. 2019 ж.