§5. Идеал газга арналған Карно циклының пайдалы әсер

коэффициенті.

ХІІ-ТАРАУ, 2-параграфта, дөңгелек процестің пайдалы эсер

коэффициенті (6 ) формуламен анықталатындығын көрсеткен

болатынбыз, яғни

мұндағы А - бүкіл процесс болып өткендегі орындалған барлык

(қосынды) жұмыс; й - қыздырғыштан апынган жылу мөлшері, в 2 -

суытқышқа берілген жылу мөлшері.

Жұмыстық зат алган 6 , жылу мөлшері бір моль газдың

изотермиялық түрде (І)-күйден (2 )-күйге ұпгайған кезінде өндірген А|

жұмысына тең.

ХІ-ТАРАУ, 7-параграфтағы (49) формуланы пайдапанып {?,

үшін мынадай өрнекті табамыз:

Й - 4 - Л Г , І п ^ .

04

д, мен - б 2 жылу мөлшерінің бұл мэндерін (6 ) өрнекке койып,

мынаны табамыз:

162

V V

Г. ІП— -Г, ІП — К, Ур,

V

Т. 1п—Vг 0 1

Бірак процестің түйыкталу шарты, ХІІ-ТАРАУ, 4-параграфта

иііі.ікталган (14) өрнек бойынша

— - — , сондықтан т] - ———. (15)

Уп

Мұндагы Ті - газдын изотермиялық түрде (1) —» (2) ұлгаюы

цр ііидегі температурасы; Т2 - газдың изотермиялық түрде (3) —» (4)

і і.іі ылуы кезіндегі температурасы. Изотермиялық үлгаюда газ

КЫ ідыргыштан 0, жылу мөлшерін алады, ал изотермиялық сыгылуда

і уыгқышқа жылу мелшерін береді.

Қыздыргыштың температурасын Тг ге тең етіп, суытқыштың

ірмиературасын Т2-ге тең етіп алуга тиіспіз, өйткені қыздыргыштың

ігмиературасы бүл көрсетілген температурадан жогарырак, ал

суыткыштікі төменірек болса, процесс тепе-тендік түрде өте алмаган

Полпр еді.

Карноның бүл қарастырылган тура циклы и д е а л т ү р д е г і ж ы л у

миіііннясы б о л ы п т а б ы л а д ы . Мүндай жылу машинасының пайдалы

•С в р коэффициенті г) -ны анықтайтын тек қыздыргыштың Т і

ігмисратурасы мен суытқыштың Т2 температурасы болады. Жылу

міііііііиасының жүмыс істеу схемасы

мыми 2 2 -суретге көрсетілген.

Бір цикл болып өткенде газдың

имдірстін жүмысы

Л - й -& -»?й,

(16)

болады, мүндагы т ( 1 5 )

формула бойынша анықгалатын

ІІ.в.к. Сонда қыздыргыштан 0 жылу

мплімері алынып, суытқышқа (?,

«ылу мөлшері берілген болады, ап

ІЛ мымагантең;

а - а - ^ - о - ч х а

( 1 7 )

Қыздыргыштың температу-расы Ті негүрлым жогары болса, ал

іуі.пқыштың температурасы Т2 негүрлым төмен болса, солгүрлым

П.в.к. жогары болады, солгүрлым қыздыргыштан алынган 0 , жылу

мічммерінің көбірек бөлігі жүмысқа айналып, азырақ белігі

қыздыргыш

суытқыш

22-сурет

163

суытқышқа кетеді. Пайдалы әсер коэффициенті ц тек Т2=0 , яғни

суытқыш температурасы абсолют нольге тең болғанда ғана бірге тен

болады.

Карно циклы қайтымды

процессі, сондықган оны жогары-

да қарастырганымызға керісінше

жүргізуге болады. Карноның

мүндай кері циклы идеал түрдегі

суытқыш машина болып табыла-

ды. Карноның кері циклінің

(идеал түрдегі суытқыш машина-

ның) схемасы мына 23-суретте

көрсетілген.

Карноның кері циклында

сыртқы күштер газға жүмсалып,

оң А' жұмыс өндіреді де, бүл

жүмыс тура цикпда өндірілген А жұмыска тең болады. Сонда

суытқыштан д 2 жылу мөлшері алынатын болады оны (16) жэне (17)

формулаларды пайдаланып, мынадай түрде көрсетуге болады:

(18)

Қыздыргышқа берілетін жылу мөлшері:

в , - ~ (19)

ч

болады.

Жоғарыда баяндалған қортындыларды шығарғанда, біз Карно

циклы идеал газга қолданылып отыр деп жорыған едік. Алайда,

термодинамиканың екінші бастамасына сүйене отырып, Карноның

қайтымды циклын кез келген жұмыстык затқа қолдангандагы

пайдалы эсер коэффициенті ол циклды идеал газга қолдангандагы

коэффициенттің өзі болатындығын (яғни сондай болатындығын)

дәлелдеп көрсетуге болады. Сонымен қатар, термодинамиканың

екінші бастамасына сүйене отырып, қыздыргышы мен

суытқыштары бірдей қайтымды машиналардың бэрінің де

пайдалы эсер коэффициенттерінің мэні бірдей болатындыгын

дэлелдеуге болады. Демек, қайтымды машинаның п.э.

коэффициенті тек кана суытқыш пен қыздыргыштың

температурасына байланысты бола алады.

ыстыгырақ

дене

суыгырақ

дене

23-сурет

164