— Fizika” ta’lim yo‘nalishi iv-kurs 42-guruh talabasi Jalilova Matlubaning

7-darsga qo’shimcha.

1. Darsning ta’limoy maqsadi:

   
   

Issiqlik dvigatellarida yoqilg’ining, bug’ va gaz ichki energiyasini mexanik energiyaga aylanishining ketma-ketligi, Sadi Karnoning ideal issiqlik mashinasi uchun FIK va formulasi real issiqlik mashinalarining FIK ini oshirish usullari haqida o’quvchilarga tushunchalar hosil qilish.

2. Darsning tarbiyaviy maqsadi:

   
   

Issiqlik dvigatellarining xalq xo’jaligidagi o’rni, istiqboli, ularning afzallik tomonlari, FIK ini hisoblay bilishlarini shakllantirish, atrof-muhitni muhofaza qilish hissini uyg’otish.

3. Darsning rivijlantiruvchi maqsadi:

   
   

Issiqlik dvigatellarini takomillashtirish, yoqilg’idan foydalanish samaradorliginio oshirish, FIK ini oshirish muammosiga o’quvchilarning havas hissini uyg’otish.

4. Darsning jihozi:

   
   

Issiqlik mashinasi, ichki yonuv dvigateli, bug’ yoki gaz turubinasi modeli, plakatlar, diogrammalar.

5. Dars rejasi:

   
   

1. Yangi dars vavzusini topshirish va unga tayyorgarlik.

   
   

2. Issiqlik dvigatellari va ularning ishlash prinsplari haqida ma’lumot berish.

   
   

3. Sadi Kornoning ideal issiqlik mashinasining ish shakli va uning maksimal FIK ini hisoblash formulasi bilan tanishtirish.

   
   

4. Real mashinalarda FIK ni oshirish usullari.

   
   

5. Darsni mustahkamlash:

   
   

1. Masala yechish.

   
   

2. O’quvchilarga mavzu yuzasidan savollar berish va ulardan javob olish.

   
   

Biz yashaydigan zamin va undagi daryolar, dengizlar, okeanlar behisob ichki energiya manbai hisoblanadi. Hozirgi kungacha insoniyat shu energiyalarning tegishli qismidangina foydalanib kelmoqda. Ayniqsa shu tegishli qismi ichki energiya elektrenergiyaga, issiqlik energiyasiga ish bajaradigan qurilmalar dvigatellari yordamida aylantirilib, ishlab chiqarish korxonalarida stanoklar, dastgohlarni, transportni, qisjhloq xo’jaligidagi traktor va kombaynlarni harakatga keltirib, foydali ish bajaradi. Ichki energiyadan foydalanishni oshirish uchun ish bajara oladigan ixcham dvigatellar ko’proq kerak. Yer yuzidagi dvigatellarning ko’p qismi issiqlik dvigatellaridir. Issiqlik dvigatellari yonilg’ining, bug’ning ichki energiyasini mexanik energiyaga aylantiruvchi qurilmalardir. Issiqlik dvigatellarining ishlash ketma-ketligi quyidagicha: issiqlik dvigateli porshenning bug’ turubinasida esa rotor kurakchalarining ikkala tomonidan bosimlar ayirmasi bo’lishi shart. Barcha issiqlik dvigatellarida bu bosimning ayirmasi ish bajaradigan ishchi jismning temperaturasini, atrofdagi jismning temperaturasiga nisbatan bir necha yuz yoki bir necha ming gradus oshirishi hisobiga amalga oshiriladi.

Issiqlik dvigatelida ish bajaradigan jism gaz, bug’ bo’ladi. Gaz, bug’ kengayganda ish bajariladi, issiqlik uzatiladi. Ish bajaradigan jismning temperaturasini bilan belgilaymiz. Bug’ turubinalari yoki bug’lanishlarigina bug’ qozonida bug’ o’sh temperaturaga ega bo’ladi. Ichki yonuv dvigatellarida yoqilg’ibevosita dvigatelning ichida yonganda temperature ko’tariladi. temperature isitgichning temperaturasi deyiladi mana shu gaz yoki bug’ ish bajarila borgani sari kamayadi va biror ga qadar gaz va bug’ soviydi. Bu temperature sovitgichning temperaturasi deyiladi. Ko’p hollarda sovitgich vazifasini atmosfera havosi, suv, moy, bug’ turubinalarida kondensator deb ataluvchi qurilma o’taydi. Unda bu yanada kengayib soviydi, kondensatsiyalanadi.

Ish bajaradigan jism dvigatel ichida kengayganda o’zining butun ichki energiyasini ish bajarishga bera olmaydi. Issiqlikning bir qismi ishlatilib bo’lgan gaz va bug’ bilan atmosferaga chiqib ketadi. Ichki energiyaning o’sha qismi yo’qoladi.

Issiqlik dvigateli ish bajaradigan jismning ichki energiyasi hisobiga ish bajaradi. Bu yerda issiqlik jismdan sovuqroq jismlarda uzatiladi. Dvigatelning soda tuzilishi bilan tanishtiriladi. (7-rasm.)

Unga muvofiq yoqilg’I yonganda ish bajaradigan jism yonganda ish bajaradigan jism issiqlik oladi, ish bajariladi, sovitgichga issiqlik beriladi. .

Issiqlik dvigatellarida yoqilg’I yoki bug’ning ichki energiyasi to’liq ishga aylanmaydi, bug’ esa to’la kengayib ulgurmaydi, silindrdagi jarayonlar juda tez takrorlanadi.

Agar issiqlik isitgichdan sovitgichga uzatilgan, u yana isitgichga o’z o’zidan qaytadan bo’lganda edi, ichki energiya ishga to’liq aylangan bo’lar edi.

Energiyaning saqlanish qonuniga asosan dvigatel bajarayotgan ish bo’ladi. isitgichdan olingan issiqlik miqdori, sovitgichga berilgan issiqlik miqdori.

Issiqlik dvigatelining FIK deb dvigatel bajarayotgan ishning isitgichdan olingan issiqlik miqdoriga nisbatiga aytiladi:

Issiqlik dvigatelida ma’lum miqdor issiqlik sovitgichga berilgani uchun bo’ladi. Issiqlik dvigatelining FIK isitgich va sovitgich temperaturalarining ayirmasiga to’g’ri proporsional, chunki bo’lganda dvigatel ishlay olmaydi.

Termodinamikada taraqqiyot ko’p jihatdan issiqlik mashinalarining ishini tahlil qilish bilan bog’liq. Bu ishni 1824 yilda fransuz injineri Sadi Karno “o’tning harakatlantirish kuchi va bu kuch vujudga keltiruvchi mashinalar” kitobida amalga oshirdi. S.Karno termodinamika qonunlaridan foydalanib issiqlik dvigateli uchun FIK ning eng katta qiymatini topishga erishdi. U quyidagi formulani taklif etdi:

yoki
temperaturali qizdirgichdan issiqlik temperaturali covitgichda, ya’ni sovuq jismga o’tadi, ish bajariladi. Issiqlik uzatish hisobiga ish bajariladi. S.Karno ish bajaradigan jism sifatida ideal gaz qo’llanadigan ideal issiqlik mashinasini o’ylab topdi. Uning FIK yuqoridagi formula bilan ifodalanadi. Karno sikl – qaytar aylanma jarayon, unda issiqlik ishga aylanadi. (12-rasm)

Diogrammadan (1-2) issiqlik mashinasi silindri qizdirgichga tutashtiriladi. Silindrdagi issiqlik oshadi. Doimiy temperature da kengayib, ish bajaradi (izotermik kengayish) (2-3) bosqichda (adiobatik kengayish) bunda sistema kengayishda davom etadi. (3-4) bosqichda izotermik siqilish (sistema sovitgichga tutashtiriladi). temperaturada yuz beradi.

(4-1) bosqichda adiobatik siqilish, bunda temperature ga ko’tariladi, sistema dastlabki holatga qaytariladi. Karno sikli termodinamikaning ikkinchi qonuni bilan ifodalangan.

Karno taklif etgan formuladaissiqlik mashinasining FIKi isitgich va sovitgich temperaturalarining ayirmasiga proporsional. Isitgichning absolyut temperaturasiga teskari proporsional:

temperaturali isitgich va temperaturali sovitgich bilan ishlaydigan har qanday real issiqlik mashinasining FIKidan ortiq bo’la olmaydi.

Karno formulasi issiqlik dvigatellarining maksimal FIK ini hisoblab topishga yordam beradi. Isitgich temperaturasi qancha yuqori va sovitgich temperaturasi qancha past bo’lsa, issiqlik mashinasisamarali bo’ladi. Sovitgich temperaturasi absolyut nolga teng bo’lganda bo’ladi. Amalda esa sovitgich temperaturasi atrofdagi havo temperaturasidan past bo’la olmaydi. Isitgich temperaturasini oshiraversak isitgich materiali bunga bardosh bermaydi, hatto yuqori temperaturalarda erib ketadi. Isitilgan material o’zuning issiqqa chidamliligini asta sekin yo’qotadi. Masalan, mana shu temperaturalarda maksimal FIKi

Ichki yonuv dvigatellari uchun gacha bo’lishi mumkin.

Issiqlik mashinalarining FIKini oshirish, ideal issiqlik mashinasining maksimal qiymatiga yaqinlashtirish kata texnikaviy masaladir.

Quyidagi usullar bilan issiqlik dvigatellarining FIKini oshirish mumkin.

1. Dvigatel qismlaridagi ishqalanishni kamaytirish;

   
   

2. To’liq yonmay qilgan yonilg’I isrofini kamaytirish;

   
   

3. Yonilg’ining yangi turlarini yaratish;

   
   

4. Atmosferaga chiqib ketayotgan issiqlikdan ehtiyoj uchun to’laroq ishlatish;

   
   

5. Issiqlik dvigatellarining konstruksiyasini takomillashtirish hisobiga. [10,11]