Ny fahombiazana ny hafanana milina. Ny fahombiazana ny hafanana maotera - Formula

Modern zava-misy dia mitaky ny sakany milina hafanana fandidiana. Maro ny ezaka mba hisolo azy amin'ny herinaratra Motors rehefa hiharan'ny tsy fahombiazana. Ny olana mifandray amin'ny fanangonan-karena ny hery ao amin'ny rafitra mahaleotena, dia voavaha tamin'ny olana lehibe.

Mbola olana mifandraika amin'ny hery mpanamboatra bateria teknolojia mifototra amin'ny ny fampiasana maharitra. Speed toetra ny herinaratra fiara dia lavitra an'ireo fiara, setroka milina anatiny.

Ny dingana voalohany teo amin'ny famoronana fitaovana safiotra dia afaka mampihena be ilay gazy mahafaty ny famoahana entona amin'ny faritra tanan-dehibe, famahana ny olana ara-tontolo iainana.

A kely ny tantara

Ny mety hisian'ny fanovana ny herin 'ny etona ho kinetic hery no fantatra hatramin'ny andro fahiny. 130 talohan 'i jk: Filozofa Geron Aleksandriysky nanolotra ny mpanatrika etona kilalao - eolipil. Sehatra feno etona, dia tonga tao an fihodinan'ny ambanin'ny fitarihan'ny raketin'ny ny fiaramanidina. Io nitranga fahiny ny maoderina turbine etona amin'ny fotoana fampiharana dia tsy hita.

Nandritra ny taona maro sy ny filozofa tamin'ny taonjato fampandrosoana dia heverina fotsiny kilalao mahafinaritra. Tamin'ny 1629 Italiana D. Branca namorona turbine tompon'andraikitra voalohany. Mpivady nametrahany ilay kapila omena amin'ny lelany.

Nanomboka tamin'izay fotoana izay dia nanomboka ny fampandrosoana haingana ny etona milina.

hafanana motera

Ny fanovana ny ny anatiny herin'ny ny solika ho ao an-herin 'ny mihetsika ny milina faritra sy ny rafitra ampiasaina amin'ny hafanana milina.

Main faritra ny milina: a heater (rafitra mandray hery avy any ivelany), ny miasa vatana (manao ny mahasoa fiantraikany), vata fampangatsiahana.

Ny heater dia natao ho an'ny miasa tsiranoka hanangona ampy taranaky ny anatiny hery ho an'ny asa mahasoa. Anaty vata fampangatsiahana esoriny angovo be loatra.

Ny tena mampiavaka ny fahombiazana dia antsoina hoe fahombiazana ny hafanana milina. Ity dia maneho izay be ampahany amin'ny hery lany eo amin'ny vainafo ny lany mba hanao asa mahasoa. Ny kokoa ny fahombiazana, ny mahasoa fiasan'ny ny milina, nefa mety tsy zava-dehibe mihoatra ny 100%.

Kajy ny fahaiza

Aoka heater ivelany nahazo hery mitovy Q _1. Tools tena nanao ny asa A, raha nomena ny angovo vata fampangatsiahana dia Q _2.

Miorina amin'ny ny tapa-kevitra, dia kajy ny fahombiazan'ny sarobidy:

η = A / Q _1. Isika dia mihevitra fa A = Q ₁ - Q _2.

Noho izany ny fahombiazan'ny ny hafanana maotera, ny rijan izay omena ny η = (Q ₁ - Q ₂₎ / Q ₁ = 1 - Q ₂ / Q _1, mamela famintinana ireto manaraka ireto:

• Fahombiazana dia tsy afaka mihoatra ny 1 (na 100%);
• mba hahabetsaka be izany dia tsy maintsy mitombo ao amin 'na ny hery azo avy amin'ny heater, na ny fihenan'ny hery nomena vata fampangatsiahana;
• mitombo hery ny heater hahatratra ny fiovam-solika toetra;
• mampihena ny hery, manome ny vata fampangatsiahana, mamela ny hahatratra ny endrika mampiavaka ny milina.

Ny hafanana lafatra maotera

Dia ny famoronana ny toy izany maotera izay azo atao, ny fahombiazana izay mety ho ny ambony indrindra (eo amin'ny idealy - mitovy amin'ny 100%)? Tadiavo ny valin'io fanontaniana io nanandrana frantsay fizika sy ny manan-talenta Sadi Carnot injeniera. Tamin'ny 1824 ny teorika kajy momba ny dingana mitranga ao amin'ny entona nafahana.

Ny hevitra fototra ao ambadik'io hafatra tsara indrindra azo heverina milina fitondran-tena mety tsara azo ahitsy dingana amin'ny entona. Manomboka amin'ny fanitarana ny entona isothermally amin'ny hafanana T _1. Ny habetsahan'ny hafanana ilaina noho izany antony izany, - Q _1. Rehefa mandatsa-dranomaso tsy fanitarana hafanana (adiabatic dingana iray). Rehefa tonga ny mari-pana T _2, ny mandatsa-dranomaso no Compressed isothermally amin'ny alalan'ny mandalo ny vata fampangatsiahana angovo Q _2. entona hiverina ho any amin'ny tany am-boalohany dia nanao adiabatically fanjakana.

Ny fahombiazana iray tena tsara Carnot hafanana maotera amin'ny kajy ny tena dia ny tahan'ny ny hafanana ny maha samy hafa ny fitaovana fanafanana sy hihena ny mari-pana, izay misy heater. Toa izao: η = (T ₁ - T ₂₎ / T _1.

Possible mafana fahombiazana ny milina, izay manana ny endrika raikipohy: η = 1 - T ₂ / T _1, miankina ihany ny hasarobidin'ny heater sy mangatsiatsiaka kokoa fotsiny any mari-pana, ary mety tsy ho lehibe noho ny 100%.

Koa, izany fifandraisana mahatonga iray mba hanaporofoana fa ny fahombiazan'ny ny hafanana dia mety ho fitaovana mitovy amin'ny firaisan-tsaina ny vata fampangatsiahana raha tsy tanteraka aotra mari-pana. Araka ny fantatra, dia tsy miraharaha zava-dehibe izany.

Teorika kajikajy Carnot mamela mba hamantarana ny fahombiazana ambony indrindra ny hafanana milina na famolavolana.

Carnot voaporofo ny theorem dia toy izao manaraka izao. Jadona hafanana maotera eo ambanin'ny toe-javatra tsy misy afaka hanana fahombiazana avo noho ny soatoavina mitovy iray tena tsara hafanana maotera fahombiazana.

Ohatra iray amin'ny famahana olana

OHATRA 1. Inona no fahombiazana iray tena tsara hafanana maotera, raha ny mari-pana heater dia 800 C ^ny mari-pana sy ny vata fampangatsiahana 500 ^C eto ambany?

T ₁ = 800 ^{° C} = 1073 K, ΔT = 500 ^{° C} = 500 K, η -?

vahaolana:

By Famaritana: η = (T ₁ - T ₂₎ / T _1.

Tsy nomena izahay hafanan'ny ny vata fampangatsiahana, fa ΔT = (T ₁ - T _2), noho izany:

η = ΔT / T ₁ = 500 K / 1073K = 0,46.

Valiny: fahombiazana = 46%.

Ohatra 2. Farito ny fahombiazan'ny iray tena tsara hafanana maotera, raha noho ny angovo iray kilojoules heater nahazo nanao asa mahasoa 650 J. Inona ny mari-pana ny heater ny hafanana maotera raha coolant mari-pana -. 400 K?

Q ₁ = 1 Prot = 1000 J J A = 650, T ₂ = 400 K, η - ?, T ₁ =?

vahaolana:

Ao io asa io, dia mafana fametrahana, ny fahombiazana izay azo kajy ny rijan:

η = A / Q _1.

Mba hamaritana ny mari-pana ny heater mampiasa raikipohy fahombiazana iray tena tsara hafanana maotera:

η = (T ₁ - T ₂₎ / T ₁ = 1 - T ₂ / T _1.

Manao matematika fiovana, dia mahazo:

T ₁ = T ₂ / (1- η).

T ₁ = T ₂ / (1- A / Q _1).

Isika compute:

η = 650 J / 1000 J = 0,65.

T = 400 K ₁ / (1- 650 J / 1000 J) = 1142.8 K.

Valiny: η = 65%, T ₁ = 1142.8 K.

tena toe-javatra

Ny hafanana tsara indrindra maotera natao ny tsara lamina. Ny asa tanterahina isothermal afa-tsy dingana, izany dia faritana ho toy ny faritra atsy ny sary ny Carnot tsingerin'ny.

Raha ny marina, mba hamorona ny fepetra ho entona ny fizotran'ny fiovana toerana eo amin'ny dingana, nefa tsy niaraka fiovan'ny mari-pana tsy afaka ny ho. Tsy misy fitaovana toy izany, izay mety manilika ny hafanana fifanakalozana amin'ny zavatra manodidina. Adiabatic lasa dingana vita ny hanatanteraka. Ho an'ny entona hafanana fifanakalozana mari-pana dia tsy maintsy voatery hiova.

Ny fahaiza-milina mafana noforonina ao amin'ny tena toe-piainana samy hafa be amin'ny fahombiazana ny milina tonga lafatra. Mariho fa ny fikorianan'ny ny rafitra eo amin'ny fitaovana tena mitranga haingana fa ny miovaova toy ny anatiny miasa mafana herin 'ny fananany ao amin'ny dingan'ny nanova ny boky tsy onitra ny firohotry ny hafanana be ny heater sy mangatsiatsiaka kokoa fotsiny any hiverina.

Hafanana hafa milina

Real milina miasa amin'ny tsingerina samihafa:

• Otto tsingerin'ny boky foana dingana amin'ny adiabatic fiovana, mamorona ny mihidy manome fitoerana;
• Solika tsingerina isobar, adiabatic, isochore, adiabatic;
• ny entona turbine: dingana mitranga amin'ny fanerena foana, adiabatic nosoloina manidy ny manome fitoerana.

Hamorona equilibrium dingana iray amin'ny fitaovana tena (mba hitondra azy ireo akaiky kokoa ny tsara indrindra) amin'ny teknolojia maoderina dia tsy azo atao. Fahombiazana ny hafanana be milina dia ambany, dia ny mari-pana izany toe-piainana tahaka ny tamin'ny hafanana tsara toerana.

Kanefa tsy ilaina mba hampihenana ny anjara asan'ny raiki-pohy kajy fahombiazana ny Carnot tsingerim, tahaka ny, dia lasa ny fotoana boky ao amin'ny dingana mba hanatsara ny fahaiza-tena fitaovana.

Fomba hanova fahombiazana

Amin'ny alalan'ny fampitahana ny tsara sy hafanana tena milina, dia tokony homarihina fa ny mari-pana farany ny vata fampangatsiahana tsy afaka ny ho jadona. Matetika vata fampangatsiahana mino ny rivo-piainana. Mba handray ny mari-pana ny rivotra afaka tokotokony kajikajy ihany. Experience dia mampiseho fa ny coolant hafanana dia ny setroka mandatsa-dranomaso eo amin'ny fitaovana, tahaka ny setroka mitranga ao anatiny milina (nohafohezina ho DVS).

DIC - ny tena fahita eo amin'ny tontolon'ny hafanana maotera. Fahombiazana hafanana maotera amin'ity raharaha ity dia miankina amin'ny ny mari-pana noforonin'ny mirehitra solika. Ny zava-dehibe hafa avy any DIC etona milina no Fusion heater sy ny fiasan'ny vatana device miasa ao amin'ny habakabaka-tsolika mifangaro. Fandoroana mifangaro miteraka fanerena ny mampihetsi-po ao amin'ilay maotera.

Mitaiza ny mari-pana miasa entona no tratra, be ny fanovana ireo fananan 'ny solika. Indrisy anefa, dia azo atao ny manao tsy misy fetrany. Izay mety ho ara-nofo ny fanorenana ny maotera setroka efi-trano manana ny mpandrendrika teboka. Ny mafana fanoherana ny fitaovana toy izany - ny fototra mampiavaka ny maotera, ary koa ny fiantraikany be ny fahombiazan'ny.

Values maotera fahombiazana

Raha mandinika ny etona turbine, ny mari-pana ny miasa etona Inlet izay mitovy amin'ny 800 K, ary ny setroka mandatsa-dranomaso - 300 K, ny fahombiazan'ny ny milina dia mitovy amin'ny 62%. Raha ny marina anefa, zava-dehibe izany dia tsy mihoatra ny 40%. Fampihenana io miseho noho ny hafanana very nandritra ny turbine fanafanana trano.

Ny ambony indrindra sarobidy ny fahombiazan'ny ny anatiny setroka milina tsy mihoatra ny 44%. Mitombo izany sanda - ny fanontaniana ny amin'ny hoavy tsy ho ela. Manova ny fananan 'fitaovana, solika - izany no olana eo izay mampiasa ny sain'ny olombelona tsara indrindra.