단열 과정은 무엇입니까?

열을 사용하여 작업을 할 수있는 열 엔진을 구축하기 위해, 당신은 특정 조건을 만들어야합니다. 우선, 열기관은 연속 열역학적 프로세스의 개수가 루프를 생성하는 순환 모드로 동작한다. 가동 피스톤과 실린더에 동봉 순환 가스의 결과 일 않는다. 그러나 배치 기계 작은 하나의주기, 그것은 몇 시간 동안 계속해서 또 다시 반복한다. 시간으로 나눈 현실에서 소정의 시간 동안 수행 된 총 작업은 또 다른 중요한 개념을 제공합니다 - 전원을.

XIX 세기의 중간에서, 제 1 열 엔진은 만들어졌다. 그들은 일이지만, 연료의 연소에 의해 생성 된 열이 더 많은 금액을 지출. 그것은 이론 물리학 ", 물어 어떻게 열 엔진에서 가스 작업을 할 것을 다음이었다? 어떻게 연료의 최소 대부분의 작업을 얻을 수 있습니까? "

의 분석을 수행하기 위해 가스 작품 , 그것은 정의와 개념의 전체 시스템을 도입했다. 모든 결정의 전체 성과는 "열역학"라는 전체 연구 영역을 만들었습니다. 열역학에서, 가정들에 의해 채택 된 주요 결론을 손상하지 않습니다. 도구 바디 - 누구의 분자 상호 작용하지 않는 제로 볼륨으로 압축 할 수 있습니다 임시 가스 (자연계에 존재하지 않는). 자연 환경에서만 존재 실제 가스 로부터 구별이 잘 정의 된 특성이 이상적인 가스.

작동 유체의 역학 모델을 보려면, 그것은 같은 기본적인 열역학적 과정을 설명하는 열역학의 법칙을 제안하고있다 :

• 등적 과정 - 작동 유체의 체적을 변화시키지 않고 수행되는 방법. 조건 등적 과정, V =을 const;
• 등압 과정 - 작동 유체의 압력을 변화시키지 않고 수행되는 방법. 조건 등압 과정, P = CONST;
• 등온 (등온) 프로세스 - 소정 레벨에서의 온도를 유지하면서 수행되는 방법. 조건 등온 과정, T = CONST;
• (이 현대 열공학라고 그래서 단열) 단열 처리 - 프로세스, 환경과의 열 교환없이 공간에서 수행. 단열 과정의 조건, Q = 0;
• 폴리 트로프 과정 - 가동 피스톤과 실린더의 이행을 위해 상기 언급 된 모든 열역학 공정뿐만 아니라, 다른 모든 가능성을 설명하는 일반적인 방법이다.

제 1 열 엔진을 만드는 동안 가장 높은 효율 (성능 계수)를 얻을의 사이클을 검색합니다. 카르노 사이클 - 사디 카르노는 열역학적 프로세스의 집합을 검토, 변덕에 그의 이름을 따서 명명 그주기의 개발에 갔다. 이는 순차적으로, 그 단열 압축 처리를 수행 등온. 이러한 프로세스의 실행 후에 작동 유체의 내부 에너지 예비를 가지고 있지만, 작동 유체가 팽창 등온 팽창 과정을 수행되도록 사이클은 완료되지 않았다. 주기를 완료하고 초기 작동 유체 매개 변수로 돌아가려면, 단열 팽창 과정을 수행한다.

카르노는 사이클 효율이 최대에 도달하고, 단지 두 개의 등온선의 온도에 의존한다는 것을 증명했다. 그들 사이가 높을수록 차이는 상응하는 높은 열 효율. 시도는 카르노 사이클의 열 엔진을 생성하고 실패되었습니다. 그것은 수행 할 수 없습니다 이상적인 사이클이다. 그러나 그는 비용에 해당하는 작업,지고의 불가능에 대해, 열역학 제 2 법칙의 기본 원리를 증명 열 에너지를. 정의의 수는 루돌프의 Clausius 엔트로피의 개념을 도입에 따라, 열역학 제 2 법칙 (법) 법을 배합 하였다. 그의 연구의 주요 결론 - 엔트로피는 열 "죽음"에 이르게 증가하고있다.

가장 중요한 성과는 엔트로피가 변경되지 않습니다 작동 유체의 구현에 단열 과정의 클라우 지우스 이해했다. 따라서, 단열 과정의 Clausius는 - S = CONST이다. 여기서이야 - 엔트로피 과정 - 프로세스가 공급 또는 열을 제거하지 않고 수행되는 다른 이름을 제공하는 엔트로피이다. 엔트로피의 증가가 있었다 어디든지 과학자들은 이러한 사이클 열 엔진을 찾고있다. 그러나, 불행하게도,이 그가 만들 수 없습니다. 따라서 열 엔진이 전혀 생성되지 않을 수 있다는 추론.

그러나 모든 연구자들은 너무 비관적으로 구성되어있다. 그들은 열 기계의 실제 사이클을 찾고 있었다. 자신의 검색 결과 니콜라우스 8월 오토는 이제 가솔린에서 실행 엔진에서 구현되고있는 자신의 사이클 열 엔진을 만들었습니다. 여기서, 작업 바디와 등 체적 열공급 (일정한 체적에서의 연료 연소)의 단열 압축에 의해 수행되는 프로세스는 다음 단열 팽창 (작업의 양을 증가시키는 과정에서 작동 매체에 의해 수행된다) 및 등 체적 열 제거가있다. 오토 사이클의 제 1 내부 연소 엔진은 가연성 연료 가스로서 사용 하였다. 훨씬 나중에 가솔린 증기와 공기를 엔진 실린더로 공급하는 혼합물을 생성 benzovozdushnoy되었다 기화기를 발명 하였다.

오토 사이클에서 연료 혼합물이 압축되므로, 비교적 작은 압축 량 - 연료 혼합물이 폭발하는 경향 갖는다 (폭발을 때 임계 압력 및 온도). 따라서, 단열 압축 처리에서의 작업은 비교적 낮다. 여기에서 우리는 또 다른 개념을 소개 : 압축률 - 압축 볼륨에 전체 부피의 비율을.

에너지의 연료 효율을 높일 수있는 방법을 찾는 것은 계속했다. 압축비를 증가 볼 효율성. 루돌프 디젤 열 공급합니다 (등압 과정에서) 일정한 압력에서 수행되는 사이클의 개발. 그주기는 (또한 디젤 연료라고도 함) 디젤 연료를 사용하는 엔진의 기초가되었다. 사이클 디젤 연료 혼합물을 압축 공기 아니다. 따라서, 그들은 일이 단열 과정에서 수행되는 것을 말한다. 그래서, 노즐 내 연료 분사를 통해 고압축의 단부에서의 온도 및 압력은 수행된다. 가연성 혼합물을 형성하는 고온 공기와 혼합된다. 이것이 작동 유체의 내부 에너지를 증가, 점화한다. 또한, 단열 팽창에 의한 가스 스트로크 작업 수행된다.

열 엔진이 실패 디젤주기 때문에 구스타프 트링클러하여 생성주기 Trinklera을 구현하려고합니다. 그리고 오늘날의 디젤 엔진에 사용합니다. Trinklera 의해 공급 된 열 사이클 후 등압선에 동일 부피. 후에 만이 작동 유체의 확장의 단열 과정을 수행합니다.

피스톤 열 엔진 및 터빈의 작품에 비유하여. 그러나 기체의 유효 단열 팽창의 끝에 열 제거의 이들 프로세스는 등압선에 의해 수행된다. 항공기 가스 터빈 엔진 및 터보프롭 단열 과정에서 압축 및 팽창 동안 두번 발생한다.

단열 과정의 모든 기본 개념이 정착 수식을 제안되었다 정당화합니다. 단열 지수라는 중요한 가치는이 나타납니다. 이원자 가스에 대한 값 - 1.4 동일한 (산소 및 질소는 공기 중에 존재하는 가스의 주요 이원자이다). 사용되는 단열 지수를 계산하기 위해서는 두 가지 흥미로운 특성, 작동 유체, 즉, 동중 등 체적과 열용량을 갖는다. K = CP / CV의 비 - 단열 지수이다.

왜 열 엔진 이론 사이클에 단열 처리를 사용할 수 있습니까? 실제로 다방 과정을 수행하지만, 때문에 그들은 높은 속도에서 발생한다는 사실에, 환경과 열 교환의 부재를 가정하는 것이 허용됩니다.

전력의 90 %는 화력 발전소에 의해 생성된다. 그들에 작동 유체가 증기를 사용한다. 끓는 때이 생산된다. 증기의 작업 용량을 증가시키기 위해, 그것은 과열이다. 그리고, 고압 과열 수증기를 증기 터빈에 공급된다. 또한 단열 공정 증기 확장을 배치합니다. 터빈은이 발전기에 전달, 롤링됩니다. 즉, 차례로, 소비자를위한 전기를 생성합니다. 증기 터빈은 랭킨 사이클에서 작동합니다. 이상적 효율은 온도와 증기 압력의 증가와 연관된다.

상기로부터 알 수있는 바와 같이, 단열 처리는 기계적 및 전기적 에너지의 생산에서 매우 일반적이다.