نصب اپلیکیشن

صفحه رسمی مای درس

اطلاع از آخرین تغییرات، جوایز و مسابقات مای درس
دنبال کردن

بازده، قانون دوم ترمودینامیک

پاسخ تایید شده
4 ماه قبل
0
[شاه کلید مای درس] | بازده، قانون دوم ترمودینامیک
bookmark_border دهم ریاضی
book فیزیک (1) رشته ریاضی
bookmarks فصل 5 : ترمودینامیک
4 ماه قبل
0

بازده، قانون دوم ترمودینامیک

بازده ماشین گرمایی: \(\eta \) (اتا)

نسبت کار بدست آمده \(\left| W \right|\)  به مقدار گرمای گرفته شده \({Q_H}\)  از چشمه ی گرمایی را بازده ماشین گرمایی می گویند.

\(\eta = \frac{{\left| W \right|}}{{{Q_H}}}\)

مفهوم بازده ماشین گرمایی:

نشان می دهد که چه کسری از گرمای حاصل از سوخت به انرژی مفید خروجی تبدیل می شود.

 

علامت کار و گرمای مبادله شده در ماشین گرمایی

قانون اول ترمودینامیک برای ماشین گرمایی

چون ماشین یک چرخه را طی می کند، \(\Delta U = 0\)  است.

\(\begin{array}{l}\Delta U = Q + W\\ \to \Delta U = 0,Q = {Q_H} - \left| {{Q_L}} \right|,W = - \left| W \right|\\ \to 0 = {Q_H} - \left| {{Q_L}} \right| - \left| W \right| \to {Q_H} = \left| W \right| + \left| {{Q_L}} \right|\end{array}\)

رابطه ی بازده ماشین گرمایی با قانون اول ترمودینامیک:

بازدهی ماین گرمایی همواره کوچک تر از یک است زیرا \(\left| W \right|\langle {Q_H}\)

\(\begin{array}{l}\left| W \right| = {Q_H} - \left| {{Q_L}} \right|\\\eta = \frac{{\left| W \right|}}{{{Q_H}}}\\ \to \eta = \frac{{{Q_H} - \left| {{Q_L}} \right|}}{{{Q_H}}} \to \eta = 1 - \frac{{\left| {{Q_L}} \right|}}{{{Q_H}}}\end{array}\)

1 بازده ماشین گرمایی واقعی از بازده ماشین های آرمانی کمتر است.

2 بازده تقریبی ماشین های گرمایی به صورت زیر است:

  1. بازده ماشین های درون سوز بنزینی: در حدود 20 تا 30 درصد
  2. بازده ماشین های درون سوز دیزلی: در حدود 30 تا 35 درصد
  3. بازده ماشین های برون سوز بخار: در حدود 30 تا 40 درصد

روش های افزایش بازده ماشین گرمایی:

  1. کاهش اصطکاک میان پیستون و سیلندر
  2. با عایق بندی مناسب، می توانیم تا حدی از اتلاف گرمای کوره جلوگیری کنیم.
  3. دمای منبع گرم را افزایش و دمای منبع سرد را کاهش دهیم.

 

هر ماشین گرمایی بخشی از انرژی گرمایی دریافتی از منبع گرم را تبدیل به کار می کند و بقیه را به منبع سرد می سپارد.

ماشین گرمایی نمی تواند تمام گرما را تبدیل به کار کند.

قانون دوم ترمودینامیک (به بیان ماشین گرمایی)

ممکن نیست دستگاه چرخه ای را بپیماید که در طی آن مقداری گرما را از منبع دما بالا جذب و تمام آن را به کار تبدیل کند.

یعنی ممکن نیست بازده یک ماشین گرمایی برابر 100 درصد باشد.


سایر مباحث این فصل