क्या है adiabatic प्रक्रिया है?

का निर्माण करने के लिए एक थर्मल मशीन प्रदर्शन कर सकते हैं कि काम के उपयोग के माध्यम से गर्मी के लिए, यह आवश्यक है बनाने के लिए कुछ खास स्थिति. सब से पहले, एक गर्मी इंजन काम करना चाहिए में एक चक्रीय मोड में, जहां की एक श्रृंखला के अनुक्रमिक thermodynamic प्रक्रियाओं बनाने के लिए एक चक्र है । एक परिणाम के रूप में चक्र गैस में संलग्न एक सिलेंडर के साथ एक चल पिस्टन, काम कर रही है । लेकिन एक चक्र के लिए समय-समय पर मशीन के संचालन के एक छोटे से, यह जरूरतों को निष्पादित करने के लिए चक्र पर और फिर से एक निश्चित समय के लिए है । कुल निष्पादित कार्य एक निर्धारित समय के भीतर, वास्तव में, से विभाजित समय देता है एक और महत्वपूर्ण अवधारणा है – बिजली.

में मध्य उन्नीसवीं सदी में बनाया गया था, पहली थर्मल मशीन. वे उत्पादन के काम करते हैं, लेकिन खर्च की एक बड़ी राशि द्वारा उत्पादित गर्मी ईंधन के दहन. यह तो था कि सैद्धांतिक भौतिकविदों सोच शुरू कर दिया: “के रूप में काम में गैस थर्मल मशीन? कैसे अधिकतम प्राप्त करने के लिए काम का न्यूनतम उपयोग के साथ ईंधन है?rdquo;

प्रदर्शन करने के लिए विश्लेषण का काम गैस की जरूरत के लिए एक प्रणाली लागू की परिभाषाएँ और अवधारणाओं. के संयोजन के सभी परिभाषाएँ और बनाया एक नया वैज्ञानिक क्षेत्र कहा जाता है: "इंजीनियरिंग ऊष्मप्रवैगिकी". में ऊष्मा द्वारा अपनाया गया है, मान्यताओं के एक नंबर कम नहीं होता है, मुख्य निष्कर्ष. काम शरीर – अल्पकालिक गैस (नहीं में मौजूदा प्रकृति) है, जो संकुचित किया जा सकता है शून्य करने के लिए मात्रा, जिसका अणुओं बातचीत नहीं करते. वहाँ रहे हैं प्रकृति में केवल वास्तविक गैसों है कि अलग-अलग गुण, अलग से एक आदर्श गैस के साथ.

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पर विचार करने के लिए मॉडल की गतिशीलता के लिए काम कर द्रव का प्रस्ताव किया गया था ऊष्मा के कानूनों के साथ, का वर्णन है, जो बुनियादी thermodynamic प्रक्रियाओं, इस तरह के रूप में:

के निर्माण के दौरान पहले गर्मी इंजन के लिए देख रहा था, जो लूप प्राप्त कर सकते हैं बहुत ही उच्च दक्षता (प्रदर्शन के गुणांक). Sadi कार्नोट का पता लगाने, जटिल thermodynamic प्रक्रियाओं पर, यूँ ही आया था विकसित करने के लिए अपने चक्र, के बाद उसके नाम और ndash; कार्नोट चक्र है । यह लगातार प्रदर्शन किया इज़ोटेर्माल, तो adiabatic प्रक्रिया में के संपीड़न है । काम कर रहे द्रव के निष्पादन के बाद इन प्रक्रियाओं में ऊर्जा है, लेकिन चक्र पूरा नहीं हुआ है, तो काम कर रहे तरल पदार्थ फैलता है और इज़ोटेर्माल विस्तार की प्रक्रिया । चक्र पूरा करने के लिए और वापस करने के लिए मूल के मानकों मध्यम काम कर, प्रगति में adiabatic प्रक्रिया में एक्सटेंशन.

कार्नोट साबित कर दिया है कि दक्षता में अपने चक्र में इसकी अधिकतम तक पहुँचता है और पर ही निर्भर करता है के तापमान के दो isotherms. उच्च उन दोनों के बीच अंतर है, फलस्वरूप, उच्च तापीय क्षमता है । प्रयास करने के लिए बनाने के लिए एक गर्मी इंजन में कार्नोट चक्र सफल नहीं हुए । यह एक संपूर्ण चक्र है कि नहीं किया जा सकता । लेकिन उन्होंने साबित कर दिया के मुख्य सिद्धांत ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे कानून के असंभव के बारे में एक नौकरी मिल रहा है, बराबर करने के लिए थर्मल ऊर्जा की लागत में. हम की एक संख्या तैयार की परिभाषा के दूसरे शुरुआत (कानून) ऊष्मप्रवैगिकी के आधार पर जो रुडोल्फ Clausius की अवधारणा शुरू की एन्ट्रापी. मुख्य निष्कर्ष अपने शोध के – एन्ट्रापी लगातार बढ़ती जा रही है, की ओर जाता है जो गर्मी के लिए “मृत्यु और rdquo;.

सबसे बड़ी उपलब्धि Clausius था की समझ adiabatic प्रक्रिया है, जब मार डाला, एन्ट्रापी के तरल पदार्थ में परिवर्तन नहीं करता है. तो और nbsp;adiabatic प्रक्रिया Clausius – यह एस=const. यहाँ s-एन्ट्रापी देता है, जो एक और नाम करने के लिए प्रक्रिया बाहर किया जाता है की आपूर्ति के बिना या हटाने के लिए, गर्मी - isentropic प्रक्रिया है । वैज्ञानिक खोज में लगे हुए इस तरह के एक चक्र गर्मी इंजन, जहां वहाँ हो जाएगा में वृद्धि एन्ट्रापी. लेकिन, दुर्भाग्य से, वह असफल बनाने के लिए । इसलिए, deduced है कि एक गर्मी इंजन बनाया जा सकता है ।

लेकिन नहीं सभी शोधकर्ताओं विन्यस्त किया गया है इतना निराशावादी है । वे देख रहे थे के लिए वास्तविक चक्र गर्मी इंजन के. एक परिणाम के रूप में उनकी खोजों निकोलस अगस्त ओटो बनाया अपने स्वयं के चक्र गर्मी इंजन है, जो अब लागू किया जा रहा है में चल रहे इंजन पेट्रोल पर. यहाँ adiabatic प्रक्रिया में के संपीड़न के कार्य शरीर और isochoric गर्मी इनपुट (दहन पर निरंतर मात्रा में), तो वहाँ adiabata विस्तार (काम किया जाता है, शरीर के काम करने की प्रक्रिया में इसकी मात्रा बढ़ रही है) और isochoric गर्मी को हटाने की है । पहला आंतरिक दहन इंजन के अनुसार ओटो चक्र प्रयोग किया जाता है ईंधन के रूप में ज्वलनशील गैसों है । बहुत बाद में वे का आविष्कार किया कार्बोरेटर, जो बनाने के लिए शुरू किया एयर-पेट्रोल के मिश्रण के साथ हवा के वाष्प पेट्रोल और इसे वितरित करने के लिए सिलेंडरइंजन.

ओटो चक्र संकुचित है दहनशील मिश्रण है, तो संपीड़न की राशि के अपने अपेक्षाकृत छोटे और ndash; एक दहनशील मिश्रण करने के लिए जाता है विस्फोट (विस्फोट तक पहुँचने पर एक महत्वपूर्ण दबाव और तापमान). इसलिए, इस काम में adiabatic प्रक्रिया के संपीड़न अपेक्षाकृत छोटा है । यहाँ है एक और शुरू की अवधारणा है: संपीड़न की डिग्री है-अनुपात की कुल मात्रा को संपीड़ित करने के लिए.

के तरीके खोजने की दक्षता बढ़ाने के लिए ऊर्जा का उपयोग करें और ईंधन के लिए जारी रखा. वृद्धि की दक्षता में देखा गया था, को बढ़ाने के लिए एक संपीड़न अनुपात है. रुडोल्फ डीजल विकसित चक्र में है, जो गर्मी की आपूर्ति से बाहर किया जाता है पर लगातार दबाव (समदाब रेखीय प्रक्रिया). अपने चक्र के आधार पर किया गया है कि इंजन का उपयोग डीजल ईंधन (कभी कभी कहा जाता डीजल तेल). के चक्र में एक डीजल इंजन संकुचित है ईंधन मिश्रण है, और हवा । तो मैं कहते हैं, क्या किया जाता है में काम adiabatic प्रक्रिया है । तापमान और दबाव के अंत में संपीड़न, उच्च है, तो का उपयोग कर सुई लगानेवाला ईंधन इंजेक्शन है. यह है के साथ मिश्रित गर्म हवा के रूपों में से एक दहनशील मिश्रण है । यह जलता है, यह बढ़ जाती है, आंतरिक ऊर्जा के साथ काम कर रहे तरल पदार्थ. इसके अलावा, गैस विस्तार पर है adiabate, प्रतिबद्ध स्ट्रोक.

एक प्रयास का एहसास करने के लिए एक डीजल चक्र गर्मी इंजन में विफल रहा है, तो गुस्ताव Trinkler बनाई गई संयुक्त चक्र Trinkler. यह प्रयोग किया जाता है आज के डीजल इंजन है. के चक्र में Trinkler गर्मी द्वारा आपूर्ति की है isochore और फिर isobare. केवल इस के बाद किया जाता है adiabatic प्रक्रिया में विस्तार का काम शरीर.

के साथ सादृश्य द्वारा पिस्टन गर्मी मशीन काम और टरबाइन है । लेकिन, हटाने की प्रक्रिया के लिए गर्मी के अंत में उपयोगी के adiabatic expansion गैस के द्वारा किया जाता है isobare. पर विमान के साथ गैस टरबाइन और टर्बोप्रॉप इंजन adiabatic प्रक्रिया में दो बार किया जाता है के दौरान, संपीड़न और विस्तार करने के लिए.

औचित्य साबित करने के लिए सभी बुनियादी अवधारणाओं की adiabatic प्रक्रिया फार्मूले का प्रस्ताव किया गया था. यहाँ प्रतीत होता है कि एक महत्वपूर्ण मात्रा कहा जाता है, के अनुपात के विशिष्ट तपता है । मूल्य के लिए द्विपरमाणुक गैस (ऑक्सीजन और नाइट्रोजन और ndash; इन बुनियादी द्विपरमाणुक गैसें हवा में मौजूद) है के बराबर करने के लिए 1.4 है. अनुपात की गणना के लिए विशिष्ट तपता के लिए इस्तेमाल कर रहे हैं दो दिलचस्प विशेषताओं, अर्थात्, समदाब रेखीय और isochoric गर्मी क्षमता के साथ काम कर रहे तरल पदार्थ. अनुपात के अपने कश्मीर=सी. पी./Cv और ndash; वर्षा की विशिष्ट तपता है.

में क्यों सैद्धांतिक के चक्र गर्मी इंजन इस्तेमाल किया एक adiabatic प्रक्रिया है? वास्तव में कर रहे हैं polytropic प्रक्रियाओं, लेकिन इस तथ्य के कारण है कि वे होते हैं, उच्च गति पर, यह करने के लिए प्रथागत है ग्रहण के अभाव में पर्यावरण के साथ हीट एक्सचेंज.

90% बिजली के उत्पादन में ताप विद्युत संयंत्रों. के रूप में काम कर रहे तरल पदार्थ का इस्तेमाल किया जाता है जल वाष्प. यह द्वारा प्राप्त किया जाता है । उबलते पानी की क्षमता बढ़ाने के लिए स्टीम, यह है अतितापित है । तो उच्च दबाव अतितापित भाप की आपूर्ति की है करने के लिए भाप टरबाइन है । यहाँ भी होता है, adiabatic प्रक्रिया में विस्तार । टरबाइन का हाथ है, यह पारित कर दिया है करने के लिए जनरेटर. कि, बारी में, बिजली उत्पन्न करता है उपभोक्ताओं के लिए. स्टीम टर्बाइन पर काम Rankine चक्र है । आदर्श रूप में, में सुधार, दक्षता में भी वृद्धि के साथ जुड़े में तापमान और वाष्प के दबाव में हैं.

के रूप में ऊपर से देखा, adiabatic प्रक्रिया में बहुत आम है, के उत्पादन के यांत्रिक और विद्युत ऊर्जा.