عبد العزيز: بوت: إصلاح التحويلات

2023-02-19T21:47:50Z

بوت: إصلاح التحويلات

صفحة جديدة

{{لا مصدر|تاريخ=يناير 2016}}
'''آلة كظومة''' في [[هندسة الميكانيك|الهندسة الميكانيكية]] و[[كيمياء|الكيمياء]] (بالإنجليزية: Adiabatic Machine)

[[ملف:Adiabate Maschinen.jpg|thumb|550px|مخطط درجة الحرارة والانتروبي: تغير غير عكوسي في حالة البخار الخارج من التوربين (يسار) ، وضغط البخار الداخل (يمين ) . Tu هي درجة حرارة الغرفة .]]
هي آلة لا تسخن ولا تبرد ، أي لا يحدث فيها تبادل حراري ولذلك يوصف مبدأ عملها ب [[عملية كظومة]] . ولكنها ليست [[عملية متساوية الاعتلاج]] وإنما تستغل تغير الإنتروبي للتحريك . مثل تلك الآلة [[عنفة|التوربين]] الذي يدور بالبخار ويؤدي [[شغل (ديناميكا حرارية)|شغلا ميكانيكيا]]. يدخله بخار مضغوط ويحتك بريش التوربين ويخرج البخار من المخرج متمددا مما يزيد [[إنتروبيا]] الغاز ، ويحدث ذلك بدون تبادل حراري بين النظام والوسط المحيط ، أي أن Q = 0 ولذلك تسمى الآلة «ألة كظومة» . ويوضح الرسم البياني [[تغير حالة|تغير الحالة]] للآلة عن طريق [[مخطط درجة الحرارة والإنتروبي]] ، حيث تعطي المنحنيات تغير الإنتروبي S كدالة لدرجة الحرارة T. وهي كما نرى لا تختلف عن مخطط الإنثابي H والإنتروبي S .

== كفاءة الآلة ==

نقوم بتطبيق [[القانون الأول للديناميكا الحرارية]] على [[نظام (تحريك حراري)|النظام المفتوح]]:

:<math>\dot{Q}+ \dot{W_\mathrm{t}} = \dot H_\mathrm{2}-\dot H_\mathrm{1}+ \dot m\cdot g\cdot\left(z_\mathrm{2}-z_\mathrm{1}\right) + {\dot m\over 2}\cdot\left( c_\mathrm{2}^2- c_\mathrm{1}^2\right)</math>

وبقسمة المعادلة على كتلة الغاز الداخل مع اهمال الطاقة الخارجية
<math> \dot m\cdot g\cdot\left(z_\mathrm{2}-z_\mathrm{1}\right) + {\dot m\over 2}\cdot\left( c_\mathrm{2}^2- c_\mathrm{1}^2\right)</math>
واعتبار التغير في كمية الحرارة <math> dQ= 0 </math>
نحصل على معادلة الشغل :

:<math> \ w_t = h_2 - h_1 </math>

وكما نرى نجد أن [[شغل (ديناميكا حرارية)|الشغل الميكانيكي]] يساوي فرق [[محتوى حراري|الإنثالبي]] ( وهو طبقا للتعريف الترموديناميكي يكون سالبا الإشارة ، حيث أنه الشغل الذي تؤديه الآلة) . وبذلك نحسب [[كفاءة حرارية|كفاءة]] [[عنفة|التوربين]]:

:<math> \eta_{\rm gT} = \frac{h_1 - h_2}{h_1 - h_{\rm 2is}} </math>

وكفاءة الضاغط:

:<math> \eta_{\rm gV} = \frac{h_{\rm 2is} - h_1}{h_2 - h_1} </math>

== الشغل الناتج والطاقة المفقودة ==

طبقا ل [[القانون الثاني للديناميكا الحرارية]] تنطبق المعادلة :

::: <math> \ Tds = \delta{q} + \delta{w_{\rm diss}} </math>

وحيث أنه لا يوجد تبادل حراري فتكون (<math> \delta{q}=0</math>),

ونستنتج من تلك المعادلة أن المساحة المحصورة في مخطط درجة الحرارة والإنتروبي (أحمر) تمثل الشغل الناتنج .

والطاقة المفقودة ولم تتحول إلى شغل ميكانيكي ، تبلغ:

:::<math> ex_{\rm verl} = T_U \cdot \Delta{s_{\rm irr}}</math>

وهي ممثلة في المخطط بالمساحة المحصورة أسفل درجة حرارة الغرفة Tu .

== انظر أيضا ==
* [[شغل في نظام مفتوح]]
* [[عملية متساوية الاعتلاج|عملية متساوية الإنتروبية]]
* [[عملية متساوية الضغط]]
* [[عملية متساوية الحجم]]
* [[عملية كظومة]]
* [[قانون الغازات المثالية]]
* [[ديناميكا حرارية]]
* [[دالة حالة|دالة الحالة]]
* [[شغل (ديناميكا حرارية)|عمل (ترموديناميك)]]
* [[ميكانيكا لاغرانج|ميكانيك لاغرانج]]
* [[معادلة هاميلتون]]
* [[ستة درجات حرية]]
* [[طاقة حرارية]]
* [[تغير حالة]]
{{شريط بوابات|الكيمياء|كيمياء فيزيائية|فيزياء}}

[[تصنيف:خواص دينامية حرارية]]
[[تصنيف:قوانين الغازات]]
[[تصنيف:قوانين فيزيائية]]

آلة كظومة - تاريخ المراجعة

عبد العزيز: بوت: إصلاح التحويلات