Классикалық (феноменологиялық) термодинамикада энергияның әр түрінің өзара түрлену заңдары оқылады. Техникалық термодинамика жылу мен жұмыстың өзара түрлену заңдылықтарын қарастырады
жүктеу/скачать 1,72 Mb.
|
Классикалы (феноменологиялы ) термодинамикада энергияны р т р
- Бұл бет үшін навигация:
- Жұмысшы дене және оның параметрлері
| 1 н тұрақты күштің жұмысына тең абсолюттік джоуль (дж) қабылданған. Қуаттың бірлігі ватт (вт) 1 секундтағы 1 дж жұмысқа сәйкес келеді (дж/сек). 1 кестеде энергия өлшемінің әртүрлі бірліктері арасындағы қатынастар келтірілген.
1 кесте – Энергия өлшемінің әртүрлі бірліктері арасындағы қатынастар
Қозғалыстағы судың, желдің энергиясын жылу және ядролық энергияға электр энергиясын алу үшін қолдануға болады; энергияның бұл түрі техникада және тұрмыста кеңінен қолданылады. Себебі, бұл энергияны қашық жерлерге сым арқылы таратуға болады. Арнайы машиналар мен аппараттарда электрэнергиясын қайтадан жылулық немесе механикалық энергияға айналдыруға болады. Жұмысшы дене және оның параметрлеріТехникалық термодинамикада, жоғарыда айтылғандай, энергияның екі түрінің – механикалық және жылулық – өзара түрленуі қарастырылады. Осындай түрленулердің ең қарапайым жағдайларын келтірейік. Қозғалыстағы поезда, автомобильде және ракетада энергия бар. Бұл – механикалық энергия. Поезды тежеу жолымен тоқтатқан кезде механикалық энергия жоғалады. Бірақ тежегіш қалыптары сияқты, олар жабысатын дөңгелектерде қызады: жылулық энергия, жоғалған механикалық энергия есебінен пайда болады. Кері түрлену процесіне мысал келтірейік. Қозғалғыш поршенді цилиндрде газ бар дейік; поршеннің қозғалысы оның үстіне қойылған жүкпен ұсталып тұр. Газға жылу келтіруді бастаймыз. Газдың кеңейіп жұмыс жасайтыны белгілі (яғни жүкті көтереді); жүктің потенциалдық энергиясы ұлғаяды; жүктің бұл механикалық энергиясы тәжірибеде жұмсалған жылулық энергиясының (жылу түрінде жоғалған) бір бөлігінің орнында пайда болды. Қалған жылулық энергиясы газды жылытуға кетті. Тәжірибеде жұмыс істеген газ жұмысшы дене деп аталады. Жылу энергиясынан механикалық энергияны алудың сипатталаған әдісі техника қажеттілігін қанағаттандыра алмайды, өйткені поршень шекті жағдайына жеткен кезде, энергияның түрлену процесі тоқтайды. Құрылғы өзінің атқаратын қызметіне жауап беру үшін, процесс талап ететін уақытқа дейін, өте ұзақ жүруі керек. Жылу қозғалтқыштарында ол тура осылай жүреді. Жылу қозғалтқыштарының құрылымы мен жұмыс істеу принциптері әртүрлі болады. Техникалық термодинамиканың ерекшеленуінің маңызды белгілерінің бірі – ол қозғалтқышта жұмыс жүргізу үшін қолданылатын жұмыс денесі болып табылады. Қозғалтқыштардың үлкен сыныбы – олар іштей жану қозғалтқыштары деп аталады – жұмысшы дене болатын газдармен отынның жану өнімін түзейді. Басқа сыныптағы қозғалтқыштардың жұмысын қарастырайық, оларда жұмысшы дене – су буы. Бұл қозғалтқыштар – бу турбиналары – жылу электрстанцияларында кеңінен қолданылады. Бұл жерде жұмысшы дене ерекше агрегатта (бу қазанында) дайындалады. Алынған су буы құбырлар арқылы қозғалтқышқа бағытталады. Ерекше құрылғыларда (саптамаларда немесе шүмектерде) бу кеңейеді, оның көлемі артады және ол үлкен жылдамдыққа, яғни үлкен кинетикалық энергияға ие болады. Бу шүмектерден майыстырылған тілімдерге – күрекшелерге түседі, олар бу турбинасының білігіне кіргізілген дискілерге отырғызылған. Күрекшелер арасымен аға отырып, бу өзінің бүкіл кинетикалық энергиясын дискілерге береді, нәтижесінде олар айнала бастайды. Бұл кезде өзімен бірге, механикалық энергияны электрлікке түрлендіруші электргенераторының білігі болып табылатын білік пен дискіні де айналдырады. Электр энергиясы тұтынушыларға сым арқылы жеткізіледі. Бу турбинасынан бу конденсаторға беріледі, одан конденсат сорғылармен қазанға қайтарымды цикл үшін бағытталады. Іштен жану қозғалтқышында да, бу турбинасында да жылу энергиясының механикалыққа түрленуі өтеді. Ондай түрленулердің заңдары барлық жылу қозғалтқыштары үшін жалпы жағдайда болады және оны техникалық термодинамика зерттейді. жүктеу/скачать 1,72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|