কার্নট সাইক্ল
নিকোলাস লোনার্ড সাদি-কার্নোট, একজন ফরাসি যান্ত্রিক প্রকৌশলী, বিজ্ঞানী এবং পদার্থবিদ, "রিফ্লেকশনস অব দ্য মোটিভ পাওয়ার অফ ফায়ার" বইটিতে কার্নট ইঞ্জিন নামে পরিচিত একটি হিট ইঞ্জিন প্রবর্তন করেছিলেন। এটি থার্মোডিনামিক্স এবং এন্ট্রপির দ্বিতীয় আইনের ভিত্তি হিসাবে পরিচালিত করে। কার্নোটের অবদানের একটি মন্তব্য রয়েছে যা তাকে "থার্মোডিনামিক্সের ফাদার" উপাধি দিয়েছিল।
সূচি তালিকা
থার্মোডিনামিক্সে কার্নোট চক্র | কার্নোট চক্রের কার্যকারী নীতি | আদর্শ কার্নোট চক্র | কার্নোট চক্র থার্মোডিনামিক্স | কার্নোট চক্র সংজ্ঞা | কার্নোট চক্রের কার্যনির্বাহী | বায়ু স্ট্যান্ডার্ড কার্নোট চক্র | কার্নোট চক্রটি বিপরীতমুখী।
কার্নোট চক্রটি তাত্ত্বিক চক্র যা দুটি তাপ জলাধার (থ্যান্ড এন্ড টিসি) এর অধীনে একই সাথে সংকোচনের ও প্রসারণের মধ্য দিয়ে কাজ করে।
এটি চারটি বিপরীতমুখী প্রক্রিয়া নিয়ে গঠিত, যার মধ্যে দুটি আইসোথার্মাল, অর্থাৎ ধ্রুবক তাপমাত্রা পর্যায়ক্রমে দুটি বিপরীতমুখী অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়া অনুসরণ করে।
সাদি-কার্নোট চক্রটিতে ব্যবহৃত মাধ্যমটি বায়ুমণ্ডলীয় বায়ু।
তাপ সংযোজন এবং তাপ প্রত্যাখ্যান একটি ধ্রুবক তাপমাত্রায় চালিত হয়, তবে কোনও ধাপের পরিবর্তন বিবেচনা করা হয় না।
কার্নোট চক্রের গুরুত্ব
এর আবিষ্কার কার্নোট চক্র থার্মোডিনামিক্সের ইতিহাসের একটি খুব বড় পদক্ষেপ ছিল। প্রথমত, এটি প্রকৃত তাপ ইঞ্জিনের ডিজাইনের জন্য ব্যবহৃত তাপ ইঞ্জিনের তাত্ত্বিক কাজ দিয়েছে। তারপরে, চক্রটিকে বিপরীত করে, আমরা হিমায়ন প্রভাব (নীচে উল্লিখিত) পাই।
দুটি তাপ জলাধার (টি।) এর মধ্যে কার্নোট চক্রের কাজh & টিc), এবং এর দক্ষতা কেবলমাত্র এই তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে এবং তরল প্রকারের উপর নির্ভর করে না। এটি কার্নোটের চক্র দক্ষতা তরল স্বাধীন।
কার্নোট চক্র পিভি ডায়াগ্রাম | কার্নোট চক্র টিএস চিত্র | কার্নোট চক্রের পিভি এবং টিএস ডায়াগ্রাম | কার্নোট চক্র pv টিএস | কার্নোট চক্রের গ্রাফ | কার্নোট চক্রের পিভি ডায়াগ্রাম ব্যাখ্যা করা হয়েছে কার্নোট চক্র টিএস চিত্রটি ব্যাখ্যা করা হয়েছে
প্রক্রিয়া 1-2: আইসোথার্মাল সম্প্রসারণ
এই প্রক্রিয়াতে, তাপ অর্জনের সময় বায়ু স্থির তাপমাত্রার সাথে প্রসারিত হয়।
এটি হ'ল ধ্রুবক তাপমাত্রা তাপ সংযোজন ঘটে।
সম্প্রসারণ => চাপ ↑ => ফলাফল তাপমাত্রা ↓ ↓
তাপ সংযোজন => তাপমাত্রা ↑
সুতরাং তাপমাত্রা স্থির থাকে
প্রক্রিয়া 2-3: বিপরীত অ্যাডিয়াব্যাটিক সম্প্রসারণ
এই প্রক্রিয়াতে, বায়ুটি প্রসারিত হয়, এন্ট্রপিকে অবিচ্ছিন্ন রাখে এবং কোনও তাপের মিথস্ক্রিয়া ছাড়াই।
এটি এনট্রপিতে কোনও পরিবর্তন নয় এবং সিস্টেমটি উত্তাপিত হয়
এই প্রক্রিয়াটিতে আমরা কাজের আউটপুট পাই
প্রক্রিয়া 3-4: আইসোথার্মাল সংকোচনের
এই প্রক্রিয়াতে, তাপটি হারাতে গিয়ে বায়ু একটি ধ্রুবক তাপমাত্রা দিয়ে সংকুচিত হয়।
এটি হ'ল ধ্রুবক তাপমাত্রা তাপ প্রত্যাখ্যান হয়।
সংক্ষেপণ => চাপ ↓ => ফলাফল: তাপমাত্রা ↑ ↑
তাপ সংযোজন => তাপমাত্রা ↓
সুতরাং তাপমাত্রা স্থির থাকে
প্রক্রিয়া 4-1: বিপরীতমুখী অ্যাডিয়াব্যাটিক সংক্ষেপণ
এই প্রক্রিয়াতে, বায়ু সংক্রামিত হয়, এন্ট্রপি স্থির রাখে এবং কোনও তাপের মিথস্ক্রিয়া রাখে না।
এটি এনট্রপিতে কোনও পরিবর্তন নয় এবং সিস্টেমটি উত্তাপিত হয়
আমরা এই প্রক্রিয়াতে কাজ সরবরাহ করি
কার্নোট চক্র নিয়ে গঠিত | কার্নোট চক্র ডায়াগ্রাম | কার্নোট চক্র পদক্ষেপ | কার্নোট চক্রের 4 টি পর্যায় | কার্নোট চক্রের কাজ | কার্নোট চক্রের আইসোথার্মাল সম্প্রসারণ | কার্নোট চক্র পরীক্ষা
প্রক্রিয়া 1-2:
সম্প্রসারণ প্রক্রিয়াটি সঞ্চালিত হয় যেখানে তাপমাত্রা থ ধ্রুবক রাখা হয় এবং উত্তাপ (কিউএইচ) সিস্টেমে যুক্ত করা হয়। তাপমাত্রা নিম্নরূপে স্থির রাখা হয়: তাপ সংযোজনের কারণে তাপমাত্রা বৃদ্ধি বৃদ্ধির কারণে তাপমাত্রা হ্রাস দ্বারা ক্ষতিপূরণ হয়।
সুতরাং প্রক্রিয়াটির শুরু এবং শেষের তাপমাত্রা সমান হওয়ার সাথে ধ্রুবক তাপমাত্রা হিসাবে প্রক্রিয়াটি ফলাফলগুলি সম্পাদন করে।
প্রক্রিয়া 2-3:
যেমন আমরা দেখতে পাচ্ছি, প্রক্রিয়াটি বিপরীতমুখী (অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন = 0) অ্যাডিয়াব্যাটিক (কেবলমাত্র কাজের স্থানান্তর, কোনও তাপের জড়িত নেই), এন্ট্রপিকে অবিচ্ছিন্ন রেখে তাপমাত্রা পরিবর্তনের ফলে কেবল সম্প্রসারণ ঘটে results ।
সিস্টেম প্রসারণের এই অংশের জন্য অন্তরক হিসাবে কাজ করে।
সংবেদনশীল শীতল হচ্ছে।
প্রক্রিয়া 3-4:
সংকোচন প্রক্রিয়া সঞ্চালিত হয় যেখানে তাপমাত্রা টিসি স্থির রাখা হয়, এবং তাপটি সিস্টেম থেকে সরানো হয়। তাপমাত্রা নিম্নরূপে স্থির রাখা হয়: তাপ প্রত্যাখ্যানের কারণে তাপমাত্রা হ্রাস হ্রাস সংকোচনের কারণে তাপমাত্রা বৃদ্ধি দ্বারা ক্ষতিপূরণ হয়।
সুতরাং প্রক্রিয়াটির শুরু এবং শেষের তাপমাত্রা সমান হওয়ার সাথে ধ্রুবক তাপমাত্রা হিসাবে প্রক্রিয়াটি ফলাফলগুলি সম্পাদন করে।
প্রক্রিয়া 1-2 এর মতো তবে সঠিক বিপরীত পদ্ধতিতে।
প্রক্রিয়া 4-1:
যেমন আমরা দেখতে পাচ্ছি, প্রক্রিয়াটি বিপরীতমুখী (অভ্যন্তরীণ শক্তিতে পরিবর্তন = 0) আদিবাটিক (কেবলমাত্র কাজের স্থানান্তর, কোনও তাপের সাথে জড়িত নয়), সংকোচনটি কেবলমাত্র তাপমাত্রা পরিবর্তনের (টিসি থেকে থে) পরিবর্তনের ফলে এনট্রপি স্থির রাখে results ।
সংক্ষেপণের এই অংশের জন্য অন্তরক হিসাবে সিস্টেম কাজ করে।
সংবেদনশীল গরম হচ্ছে।
কার্নোট চক্র সমীকরণ | কার্নোট চক্র ডেরাইভেশন
প্রক্রিয়া 1-2: আইসোথার্মাল সম্প্রসারণ
হিসাবে টিh ধ্রুবক রাখা হয়। [অভ্যন্তরীণ শক্তি (ডু) = 0] (পিভি = কে)
Qh = ডাব্লু,
অতএব, [latex]W = \int_{V_{1}}^{V_{2}}PdV[/latex]
[latex]P = frac{K}{V}[/latex]
[latex]W = K\int_{V_{1}}^{V_{2}}\frac{dV}{V}[/latex]
[latex]W = P_{1}V_{1}\int_{V_{1}}^{V_{2}}\frac{dV}{V}[/latex]
[latex]W = P_{1}V_{1}\বাম ( ln\frac{V_{2}}{V_{1}} \ডান)[/latex]
[latex]W = mRT_{h}\বাম ( ln\frac{V_{2}}{V_{1}} \right)[/latex]
প্রক্রিয়া 2-3: বিপরীত অ্যাডিয়াব্যাটিক সম্প্রসারণ
[latex]PV^{\gamma } = K[/latex]
[latex]W = \int_{V_{2}}^{V_{3}}PdV[/latex]
[latex]PV^{\gamma } = K[/latex]
অতএব [latex]W = K\int_{V_{2}}^{V_{3}}\frac{dV}{V^{\gamma }}[/latex]
[latex]W = P_{2}V^{\gamma __{2}\int__{V_{2}}^{V_{3}}\frac{dV}{V^{\gamma }}[/latex ]
[latex]W = P_{2}V^{\gamma __{2}\int__{V_{2}}^{V_{3}}{V^{-\gamma }{dV}}[/latex]
[latex]W = K\int_{V_{2}}^{V_{3}}{V^{-\gamma }{dV}}[/latex]
[latex]W = K \left [ \frac{V^{1-\gamma }}{1-\gamma } \right ]_{2}^{3}[/latex]
[latex]PV^{\gamma } = K = P_{2}V_{2}^{\gamma} = P_{_{3}}V_{3}^{\gamma [/latex]
[latex]W=\left [ \frac{P_{3}V^{\gamma }_{3}V_{3}^{1-\gamma }-P_{2}V^{\gamma }_{2 }V_{2}^{1-\gamma }}{1-\gamma } \right ][/latex]
[latex]W=\left [ \frac{P_{3}V_{3}-P_{2}V_{2}}{1-\gamma } \right ][/latex]
এছাড়াও
[latex]P_{2}V_{2}^{\gamma} = P_{_{3}}V_{3}^{\gamma } = K[/latex]
[latex]\left [ \frac{T_{2}}{T_{3}} \right ] =\left [ \frac{V_{3}}{V_{2}} \right ]^{\gamma -1 [/ক্ষীর]
প্রক্রিয়াটি অ্যাডিয়াবাটিক হিসাবে, Q = 0
অতএব ডাব্লু = -du
প্রক্রিয়া 3-4: আইসোথার্মাল সংকোচনের
প্রক্রিয়া 1-2 অনুরূপ, আমরা পেতে পারেন
হিসাবে টিc ধ্রুবক রাখা হয়। [অভ্যন্তরীণ শক্তি (ডু) = 0] (পিভি = কে)
কিউসি = ডাব্লু,
[latex]W = P_{3}V_{3}\বাম ( ln\frac{V_{3}}{V_{4}} \ডান)[/latex]
[latex]W = mRT_{c}\বাম ( ln\frac{V_{3}}{V_{4}} \right)[/latex]
প্রক্রিয়া 4-1: বিপরীতমুখী অ্যাডিয়াব্যাটিক সংক্ষেপণ
প্রক্রিয়া 2-3 অনুরূপ, আমরা পেতে পারেন
[latex]W=\left [ \frac{P_{1}V_{1}-P_{4}V_{4}}{1-\gamma } \right ][/latex]
[latex]P_{4}V_{4}^{\gamma} = P_{{1}}V{1}^{\gamma } = K[/latex]
[latex]\left [ \frac{T_{1}}{T_{4}} \right ] =\left [ \frac{V_{4}}{V_{1}} \right ]^{\gamma -1 [/ক্ষীর]
কার্নোট চক্রের কাজ ডেরাইভেশন সম্পন্ন
প্রথম অনুযায়ী থার্মোডিনামিক্স আইন
Wনেট = প্রশ্নমোট
Wনেট = প্রশ্নh-Qc
Wনেট = [latex]mRT_{h}\left ( ln\frac{V_{2}}{V_{1}} \right) – mRT_{c}\left ( ln\frac{V_{3}}{V_{4 }} \ঠিক )[/latex]
কার্নোট চক্র থেকে এন্ট্রপিের আবিষ্কার er কার্নোট চক্র এন্ট্রপি পরিবর্তন | এনট্রপি কার্নোট চক্র পরিবর্তন | কার্নোট চক্র থেকে এন্ট্রপি ব্যয় কারনোট চক্র এন্ট্রপি পরিবর্তন
চক্রটিকে বিপর্যয়কর করতে, এন্ট্রপিতে পরিবর্তন শূন্য (du = 0) is
[latex]ds = \frac{\delta Q}{T} \ + \ S_{gen}[/latex]
[latex]S_{gen} \ =\ 0\ , \ for \ reversible \ process[/latex]
এর মানে,
[latex]\frac{\delta Q}{T}=\ 0\ , \ for \ reversible \ process[/latex]
[latex]ds = \frac{\delta Q}{T} \ = \frac{\delta Q_h}{T_h}+ \frac{\delta Q_c}{T_c} = 0 [/latex]
প্রক্রিয়াটির জন্য: 1-2
[latex]ds_{1-2} = \frac{mR\ T_{h}\ ln\left ( \frac{P_{1}}{P_{2}} \right )}{T_h}[/latex]
[latex]ds_{1-2} = m R \ ln\left ( \frac{P_{1}}{P_{2}} \right)[/latex]
প্রক্রিয়াটির জন্য: 1-2
[latex]ds_{3-4} =- \frac{mR\ T_{c}\ ln\left ( \frac{P_{3}}{P_{4}} \right )}{T_c}[/latex]
[latex]ds_{3-4} = \frac{mR\ T_{c}\ ln\বাম ( \frac{P_{4}}{P_{3}} \right )}{T_c}[/latex]
[latex]ds_{3-4} = – m R \ ln\left ( \frac{P_{3}}{P_{4}} \right)[/latex]
[latex]ds_{3-4} = m R \ ln\left ( \frac{P_{4}}{P_{3}} \right)[/latex]
[latex]d_s = ds_{1-2}\ +\ ds_{3-4} = 0[/latex]
কার্ট চক্র দক্ষতা | কার্ট চক্র দক্ষতা গণনা | কার্ট চক্র দক্ষতা সমীকরণ | কার্নোট চক্র দক্ষতা সূত্র | কার্নোট চক্র দক্ষতা প্রমাণ কার্ট চক্র সর্বাধিক দক্ষতা | কারনেট চক্র দক্ষতা সর্বাধিক হয় যখন | কার্নোট চক্রের সর্বাধিক দক্ষতা
কর্নোট চক্র দক্ষতার টি বিবেচনা করে সর্বাধিক দক্ষতা রয়েছেh গরম জলাশয় এবং টি হিসাবেc কোনও ক্ষতি হ্রাস করার জন্য একটি শীতল জলাধার হিসাবে
এটি হিট ইঞ্জিন দ্বারা তাপমাত্রার ইঞ্জিন দ্বারা প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণের সাথে কাজের পরিমাণের অনুপাত।
[latex]\mathbf{\eta = \frac{Net\ work\ done\ by\ Heat\ engine }{heat\ absorbed\ by\ heat\ engine}}[/latex]
[latex]\eta = frac{Q_{h}- Q_{c}}{Q_{h}}[/latex]
[latex]\eta =1- \frac{ Q_{c}}{Q_{h}}[/latex]
[latex]\eta =1- \frac{mRT_{c}\left ( ln\frac{V_{3}}{V_{4}} \right )}{ mRT_{h}\left ( ln\frac{V_ {2}}{V_{1}} \right )}[/latex]
উপরের সমীকরণ থেকে আমরা জানি,
[latex]\left [ \frac{T_{1}}{T_{4}} \right ] =\left [ \frac{V_{4}}{V_{1}} \right ]^{\gamma -1 [/ক্ষীর]
&
[latex]\left [ \frac{T_{2}}{T_{3}} \right ] =\left [ \frac{V_{3}}{V_{2}} \right ]^{\gamma -1 [/ক্ষীর]
কিন্তু
[latex]\left T_1 = T_2 = T_h[/latex]
[latex]\left T_3 = T_4 = T_c[/latex]
[latex]\frac{V_{2}}{V_{1}} = frac{V_{3}}{V_{4}}[/latex]
[latex]\eta =1- \frac{T_{c}}{T_{h}}[/latex]
আমরা যদি 100 কে (টি তে তাপকে প্রত্যাখ্যান করি তবে আমরা 0% এর দক্ষতা পেতে পারিc = 0)
কার্নোট একই তাপীয় জলাশয়ের অধীনে একই রকম তাপ জলাধারের অধীনে সম্পাদিত সমস্ত ইঞ্জিনগুলির সর্বাধিক দক্ষতা অর্জন করে, সমস্ত ক্ষয়ক্ষতি দূর করার এবং চক্রকে একটি ঘর্ষণবিহীন চক্র তৈরি করার অনুমান করে যা বাস্তবে কখনও সম্ভব হয় না।
অতএব সমস্ত ব্যবহারিক চক্রের কার্নোট দক্ষতার চেয়ে দক্ষতা কম থাকবে।
বিপরীত কার্নোট চক্র | বিপরীত কার্নোট চক্র | বিপরীত কার্নোট রেফ্রিজারেশন চক্র
বিপরীত কার্নোট চক্র:
কারনোট চক্রের সমস্ত প্রক্রিয়া যেমন বিপরীত হয়, তেমনি আমরা এটিকে বিপরীত পদ্ধতিতে কাজ করতে পারি, অর্থাৎ নিম্ন তাপমাত্রার শরীর থেকে তাপ নিতে এবং একটি উচ্চতর তাপমাত্রার দেহে ফেলে দেওয়া হয়, এটি একটি রেফ্রিজারেশন চক্র তৈরি করে।
.
প্রক্রিয়া 1-2: বিপরীত অ্যাডিয়াব্যাটিক সম্প্রসারণ
এই প্রক্রিয়াতে, বায়ু প্রসারিত হয়, তাপমাত্রা টি-তে হ্রাস পায়c, এন্ট্রপি স্থির রাখা এবং কোনও তাপের মিথস্ক্রিয়া ছাড়াই।
এটি এনট্রপিতে কোনও পরিবর্তন নয় এবং সিস্টেমটি উত্তাপিত হয়
প্রক্রিয়া 2-3: আইসোথার্মাল সম্প্রসারণ
এই প্রক্রিয়াতে, তাপ অর্জনের সময় বায়ু স্থির তাপমাত্রার সাথে প্রসারিত হয়। তাপটি কম তাপমাত্রায় হিট সিঙ্ক থেকে লাভ হয়। তাপমাত্রা রাখার সময় তাপ সংযোজন ঘটে (c) ধ্রুবক রাখা হয়।
প্রক্রিয়া 3-4: বিপরীতমুখী অ্যাডিয়াব্যাটিক সংক্ষেপণ
এই প্রক্রিয়াতে, বায়ু সংকুচিত হয়, তাপমাত্রা টি-তে উন্নীত হয়h, এন্ট্রপি স্থির রাখা এবং কোনও তাপের মিথস্ক্রিয়া রাখে।
এটি এনট্রপিতে কোনও পরিবর্তন নয় এবং সিস্টেমটি উত্তাপিত হয়
প্রক্রিয়া 4-1: আইসোথার্মাল সংকোচনের
এই প্রক্রিয়াতে, তাপটি হারাতে গিয়ে বায়ু একটি ধ্রুবক তাপমাত্রা দিয়ে সংকুচিত হয়। উত্তপ্ত জলাধারগুলিতে প্রত্যাখ্যান করা হয়। তাপমাত্রা রাখার সময় তাপ প্রত্যাখ্যান হয়h) ধ্রুবক রাখা হয়।
বিপরীত কার্নোট চক্র দক্ষতা
বিপরীত কার্নোট চক্রের দক্ষতাটিকে পারফরম্যান্সের সহগ হিসাবে অভিহিত করা হয়।
সিওপি সরবরাহ করা শক্তির পছন্দসই আউটপুট অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়।
[latex]COP = \frac{কাঙ্ক্ষিত\ আউটপুট}{Energy\ সরবরাহ করা[/latex]
কার্নোট রেফ্রিজারেশন চক্র | কারনট রেফ্রিজারেশন চক্র দক্ষতা | পারফরম্যান্স গুণমানের কারনট রেফ্রিজারেশন চক্র | কার্ট চক্র রেফ্রিজারেটরের দক্ষতা
রেফ্রিজারেশন চক্র বিপরীত কার্নোট চক্রটিতে কাজ করে। এই চক্রের মূল লক্ষ্য হিট সোর্স / উষ্ণ জলাশয়ের তাপমাত্রা হ্রাস করা।
[latex]COP = \frac{আকাঙ্ক্ষিত\ আউটপুট}{Energy\ Supplied}=\frac{Q_{c}}{W^{_{net}}}[/latex]
[latex]COP =\frac{Q_c}{Q_h-Q_c}=\frac{Q_c}{Q_h}-1[/latex]
অ্যাপ্লিকেশন: শীতাতপনিয়ন্ত্রণ, রেফ্রিজারেশন সিস্টেম
কার্নোট চক্রের তাপ পাম্প
সার্জারির তাপ পাম্প কাজ করে বিপরীত কার্নোট চক্রের উপর। তাপ পাম্পের মূল উদ্দেশ্য হল সরবরাহকৃত কাজের সাহায্যে এক শরীর থেকে অন্য শরীরে তাপ প্রেরণ করা, বেশিরভাগ নিম্ন তাপমাত্রার শরীর থেকে উচ্চ তাপমাত্রার শরীরে।
[latex]COP = \frac{আকাঙ্ক্ষিত\ আউটপুট}{Energy\ Supplied}=\frac{Q_{c}}{W^{_{net}}}[/latex]
[latex]COP = \frac{ইচ্ছাকৃত\ আউটপুট}{Energy\ Supplied}=\frac{Q_{h}}{W^{_{net}}}[/latex]
[latex]COP =\frac{Q_h}{Q_h-Q_c}=1-\frac{Q_h}{Q_c}[/latex]
[latex]COP_{HP}=COP_{REF}+1[/latex]
কারনোট এবং র্যাঙ্কাইন চক্রের তুলনা | কারনোট এবং র্যাঙ্কাইন চক্রের মধ্যে পার্থক্য
তুলনা:
| স্থিতিমাপ | কার্নোট চক্র | র্যাঙ্কাইন চক্র |
| সংজ্ঞা | কার্নোট চক্র একটি আদর্শ থার্মোডাইনামিক চক্র যা দুটি তাপ জলাশয়ের অধীনে কাজ করে। | র্যাঙ্কাইন চক্র বাষ্প ইঞ্জিন এবং টারবাইন একটি ব্যবহারিক চক্র |
| টিএস চিত্র |  |  |
| তাপ সংযোজন এবং প্রত্যাখ্যান | তাপ সংযোজন এবং প্রত্যাখ্যান স্থির তাপমাত্রায় হয় ( | তাপ সংযোজন এবং প্রত্যাখ্যান স্থির চাপে হয় (আইসোবারিক) |
| কাজ মাঝারি | কার্নোটের কার্যক্ষম মাধ্যমটি বায়ুমণ্ডলীয় বায়ু। সিঙ্গেল-ফেজ সিস্টেম | কার্নোটে কাজের মাধ্যম হল জল / বাষ্প। দুটি পর্ব পরিচালনা করে |
| দক্ষতা | সমস্ত চক্রের মধ্যে কার্নোটের দক্ষতা সর্বাধিক। | কার্নোটের চেয়ে র্যাঙ্কাইন দক্ষতা কম। |
| আবেদন | কার্নোট চক্র হিট ইঞ্জিন ডিজাইনের জন্য ব্যবহৃত হয়। | র্যাঙ্কাইন চক্র স্টিম ইঞ্জিন / টারবাইন ডিজাইনের জন্য ব্যবহৃত হয়। |
অটো চক্র এবং কারনোট চক্রের মধ্যে পার্থক্য
| স্থিতিমাপ | কার্নোট চক্র | অটো চক্র |
| সংজ্ঞা | কার্নোট চক্র একটি আদর্শ থার্মোডাইনামিক চক্র যা দুটি তাপ জলাশয়ের অধীনে কাজ করে। | অটো চক্র একটি আদর্শ থার্মোডাইনামিক দহন চক্র। |
| টিএস চিত্র | |  |
| প্রসেস | দুটি আইসোথার্মাল এবং দুটি আইসেন্টো্রপিক | দুটি আইসোকোরিক এবং দুটি আইসেন্ট্রপিক। |
| তাপ সংযোজন এবং প্রত্যাখ্যান | তাপ সংযোজন এবং প্রত্যাখ্যান স্থির তাপমাত্রায় হয় ( | তাপ ধ্রুবক ভলিউমে উত্পাদিত হয় এবং নিষ্কাশন এ বাতিল হয়। কোন বাহ্যিক তাপ উত্স প্রয়োজন হয় না। এটি রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলির দ্বারা তাপ উত্পাদন করে যা উচ্চ চাপের সাহায্যে স্পার্ক প্লাগের সাহায্যে পেট্রোল বায়ু মিশ্রণের দহন হয়। |
| কাজ মাঝারি | কার্নোটের কার্যক্ষম মাধ্যমটি বায়ুমণ্ডলীয় বায়ু। | পেট্রোল এবং এয়ার মিশ্রণ ব্যবহৃত হয়। |
| দক্ষতা | সমস্ত চক্রের মধ্যে কার্নোটের দক্ষতা সর্বাধিক। | অটো চক্র কার্নোট চক্রের তুলনায় কম দক্ষতা আছে। |
| আবেদন | কার্নোট চক্র হিট ইঞ্জিন ডিজাইনের জন্য ব্যবহৃত হয়। | অটো চক্র অভ্যন্তরীণ জ্বলন এসআই ইঞ্জিনের জন্য ব্যবহৃত হয়। |
কার্নোট চক্রটি অপরিবর্তনীয়
যখন কার্নোট চক্রটি অ্যাডিয়াব্যাটিকের উপর চলে এবং না ফেরতযোগ্য অ্যাডিয়াব্যাটিকের দিকে চলে, তখন এটি অপরিবর্তনীয় কার্নোট চক্রের বিভাগে আসে।
এন্ট্রপিটি প্রক্রিয়া 2-3 এবং 4-1 এ ধ্রুবক বজায় থাকে না (ডিএস শূন্যের সমান নয়)
নিচে দেখানো হয়েছে:
অপরিবর্তনীয় চক্রের অধীনে কাজের উত্পাদন তুলনামূলকভাবে কার্নোট চক্রের তুলনায় কম
সুতরাং, অপরিবর্তনীয় কার্নোট চক্রের দক্ষতা বিপরীতমুখী কার্নোট চক্রের তুলনায় কম।
কার্নোট চক্রটি কেন বিপরীতমুখী
কার্নোটের মতে, কার্নোট চক্রটি একটি তাত্ত্বিক চক্র যা সর্বাধিক দক্ষতা সরবরাহ করে। এই সর্বাধিক দক্ষতা পেতে, আমাদের অবশ্যই সমস্ত ক্ষয় দূর করতে হবে এবং সিস্টেমটিকে বিপরীতমুখী হিসাবে বিবেচনা করতে হবে।
যদি আমরা কোনও ক্ষতির বিষয়টি বিবেচনা করি তবে চক্রটি অপরিবর্তনীয় বিভাগের অধীনে চলে যাবে এবং সর্বাধিক দক্ষতা সরবরাহ করবে না।
কার্নোট চক্রের পরিমাণের অনুপাত
[latex]\left [ \frac{T_{1}}{T_{4}} \right ] =\left [ \frac{V_{4}}{V_{1}} \right ]^{\gamma -1 [/ক্ষীর]
&
[latex]\left [ \frac{T_{2}}{T_{3}} \right ] =\left [ \frac{V_{3}}{V_{2}} \right ]^{\gamma -1 [/ক্ষীর]
কিন্তু
[latex]\left T_1 = T_2 = T_h[/latex]
[latex]\left T_3 = T_4 = T_c[/latex]
[latex]\frac{V_{2}}{V_{1}} = frac{V_{3}}{V_{4}}[/latex]
সুতরাং ভলিউম অনুপাত ধ্রুবক বজায় রাখা হয়।
কার্নোট চক্রের সুবিধা
- কার্নোট চক্র একটি আদর্শ চক্র যা উপলব্ধ সমস্ত চক্রের মধ্যে সর্বাধিক দক্ষতা দেয়।
- কার্নোট চক্র সর্বাধিক আউটপুট পেতে প্রকৃত ইঞ্জিনটি ডিজাইন করতে সহায়তা করে।
- এটি যে কোনও চক্র তৈরির সম্ভাবনা সিদ্ধান্ত নিতে সহায়তা করে। যতক্ষণ ইঞ্জিন কার্নোটের চেয়ে দক্ষতা কম রাখে ততক্ষণ ইঞ্জিন সম্ভব হয়; অন্যথায়, এটি না।
কার্নোট চক্রের অসুবিধাগুলি
- কার্যকারী পদার্থের ধাপ পরিবর্তন ছাড়াই স্থির তাপমাত্রায় তাপ সরবরাহ করা এবং তাপকে প্রত্যাখ্যান করা অসম্ভব is
- পারস্পরিক উত্তাপ তৈরি করা অসম্ভব একটি খুব ধীর গতিতে একটি পিস্টন ভ্রমণ ইঞ্জিন সম্প্রসারণের শুরু থেকে মাঝামাঝি পর্যন্ত আইসোথার্মাল সম্প্রসারণকে সন্তুষ্ট করতে এবং তারপরে খুব দ্রুত প্রত্যাবর্তনযোগ্য অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়াকে সাহায্য করে।
কার্নোট চক্র কেন বিদ্যুৎ কেন্দ্রে ব্যবহৃত হয় না
কার্নোট চক্রটি অ্যাডিয়াব্যাটিক সংক্রমণকে আইসোথার্মাল করে। এখন আইসোথার্মাল সম্পাদনের জন্য, আমাদের হয় প্রক্রিয়াটি খুব ধীর করতে হবে বা পর্যায় পরিবর্তন নিয়ে কাজ করতে হবে। এরপরে হ'ল বিপরীতমুখী অ্যাডিয়াব্যাটিক, যা তাপের মিথস্ক্রিয়া এড়াতে দ্রুত চালিত হওয়া আবশ্যক।
সুতরাং অর্ধ-চক্রটি খুব ধীর এবং অন্য অর্ধেকটি খুব দ্রুত রান হিসাবে সিস্টেমটি নির্মাণ করা কঠিন করে তোলে।
কার্নোট চক্র অ্যাপ্লিকেশন | কার্নোট চক্র উদাহরণ | দৈনন্দিন জীবনে কার্নোট চক্র প্রয়োগ
তাপীয় ডিভাইসগুলি পছন্দ করে
- তাপ পাম্প: তাপ সরবরাহ করতে
- রেফ্রিজারেটর: তাপ অপসারণ দ্বারা শীতল প্রভাব উত্পাদন
- বাষ্প টারবাইন: যান্ত্রিক শক্তি থেকে শক্তি অর্থাৎ তাপ শক্তি উৎপাদন করা।
- জ্বলন ইঞ্জিন: যান্ত্রিক শক্তিতে তাপ শক্তি যেমন উত্পাদন করতে।
কার্নোট বাষ্প চক্র | কার্নোট বাষ্প চক্র
কার্নোটে বাষ্প চক্রের বাষ্পে তরল কাজ করে
| প্রক্রিয়া 1-2: আইসোথার্মাল সম্প্রসারণ | বয়লারে তাপমাত্রা স্থির রেখে তরল উত্তাপ। |
| প্রক্রিয়া 2-3: বিপরীত অ্যাডিয়াব্যাটিক সম্প্রসারণ | তরল প্রসারিত হয় ইন্ট্রোপিকভাবে অর্থাৎ একটি টারবাইনে এনট্রপি ধ্রুবক। |
| প্রক্রিয়া 3-4: আইসোথার্মাল সংকোচনের | কনডেন্সারে তাপমাত্রা স্থির রেখে তরল ঘনত্ব। |
| প্রক্রিয়া 4-1: বিপরীতমুখী অ্যাডিয়াব্যাটিক সংক্ষেপণ | তরলটি সঙ্কোচিত হয় ইন্ট্রোপিক্যালি ইন্ট্রপি ধ্রুবক এবং মূল অবস্থায় ফিরে আসে। |
এর অবাস্তবতা:
1) দুটি ফেজ সিস্টেম থেকে ধ্রুবক তাপমাত্রায় যুক্ত করা বা প্রত্যাখ্যান করা কঠিন নয়, যেহেতু ধ্রুবক তাপমাত্রায় এটি বজায় রাখা স্যাচুরেশন মানকে তাপমাত্রা ঠিক করবে। তবে মিশ্র পর্ব তরলটিতে তাপ প্রত্যাখ্যান বা শোষণ প্রক্রিয়া সীমাবদ্ধ করা চক্রের তাপ দক্ষতার উপর প্রভাব ফেলবে।
2) বিপরীতমুখী অ্যাডিয়াব্যাটিক সম্প্রসারণ প্রক্রিয়া একটি ভাল-নকশাযুক্ত টারবাইন দ্বারা অর্জন করা যেতে পারে। তবে, এই প্রক্রিয়া চলাকালীন বাষ্পের গুণমান হ্রাস পাবে। এটি অনুকূল নয় কারণ টারবাইনগুলি 10% এর বেশি তরলযুক্ত বাষ্প পরিচালনা করতে পারে না।
3) বিপরীতমুখী অ্যাডিয়াব্যাটিক কম্প্রেশন প্রক্রিয়ার মধ্যে একটি তরল-বাষ্পের মিশ্রণের সংকোচন জড়িত স্যাচুরেটেড তরল. স্টেট 4 অর্জনের জন্য ঘনীভবন প্রক্রিয়াটি এত সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন। মিশ্র ফেজ পরিচালনা করবে এমন একটি কম্প্রেসার ডিজাইন করা সম্ভব নয়।
কার্নোট চক্র প্রশ্ন | কার্নোট চক্র সমস্যা | কার্নোট চক্র উদাহরণ সমস্যার
প্র 1।) চক্রীয় তাপ ইঞ্জিন অপারেটরগুলি উত্সটি 900 কে এবং ডুবে 380 কে.এ) এর দক্ষতাটি কী হবে? খ) ইঞ্জিনের কেডব্লিউ নেট আউটপুট প্রতি তাপ প্রত্যাখ্যান কী হবে?
উত্তর = দেওয়া: [latex]T_h = 900\ k[/latex] এবং [latex]T_c = 380\ k[/latex]
[latex]দক্ষতা =1- \frac{T_{c}}{T_{h}}[/latex]
[latex]\eta =1- \frac{380}{900}[/latex]
[latex]\eta =0.5777=55.77[/latex]%
খ) হিট রিজেক্ট (কিউসি) প্রতি কিলোওয়াট নেট আউটপুট
[latex]\eta =\frac{W_{net}}{Q_h}[/latex]
[latex]Q_h=\frac{W_{net}}{\eta }=\frac{1}{0.5777}=1.731\ KW[/latex]
[latex]Q_c=Q_h-W_{net}=1.731-1=0.731\ KW[/latex]
তাপ প্রতি কেডব্লিউ নেট আউটপুট = 0.731 কিলোওয়াট reject
প্র 2।) কার্নোট ইঞ্জিন 40% দক্ষতার সাথে কাজ করে যা তাপের ডুব দিয়ে 360 কে। তাপের উত্সের তাপমাত্রাটি কী হবে? যদি ইঞ্জিনের দক্ষতা 55% বৃদ্ধি করা হয় তবে তাপ উত্সের তাপমাত্রার উপর কী প্রভাব পড়বে?
উত্তর = দেওয়া: [latex]\eta = 0.4,\ T_c=360\ K[/latex]
[latex]\eta =1- \frac{T_{c}}{T_{h}}[/latex]
[latex]0.4 =1- \frac{360}{T_{h}}[/latex]
[latex]T_h=600\ K[/latex]
যদি [latex]\eta = 0.55[/latex]
[latex]0.55 =1- \frac{360}{T_{h}}[/latex]
[latex]T_h=800\ K[/latex]
Q3।) একটি কার্নোট ইঞ্জিন 1.5 কে কে 360 কেজে তাপ নিয়ে কাজ করে এবং 420 জে তাপ প্রত্যাখ্যান করে। ডুবির তাপমাত্রা কত?
উত্তর = প্রদত্ত: প্রশ্নh= 1500 জে, টিh= 360 কে, কিউc= 420 জে
[latex]\eta =1- \frac{T_{c}}{T_{h}}=1- \frac{Q_{c}}{Q_{h}}[/latex]
[latex]\frac{T_{c}}{T_{h}}=\frac{Q_{c}}{Q_{h}}[/latex]
[latex]\frac{T_{c}}{360}=\frac{420}{1500}[/latex]
[latex]T_{c}=\frac{420}{1500}*360[/latex]
[latex]T_{c}=100.8\ K[/latex]
প্রশ্ন উত্তর
কার্নোট চক্রের ব্যবহারিক প্রয়োগ কী
- তাপ পাম্প: তাপ সরবরাহ করতে
- রেফ্রিজারেটর: তাপ অপসারণ দ্বারা শীতল প্রভাব উত্পাদন
- বাষ্প টারবাইন: বৈদ্যুতিক শক্তি থেকে তাপ শক্তি উত্পাদন উত্পাদন।
- জ্বলন ইঞ্জিন: যান্ত্রিক শক্তিতে তাপ শক্তি যেমন উত্পাদন করতে।
কার্নোট চক্র বনাম আলোড়নকারী চক্র
স্ট্রিলিং, কার্নোট চক্রের আইসেন্ট্রপিক সংক্ষেপণ এবং আইসেন্ট্রোপিক সম্প্রসারণ প্রক্রিয়া একটি ধ্রুবক ভলিউম পুনর্জন্ম প্রক্রিয়া দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। অন্যান্য দুটি পদ্ধতি কারনোট চক্র হিসাবে সমান যা এটি তাপীয় তাপ সংযোজন এবং প্রত্যাখ্যান করে।
কার্নোট চক্র এবং বিপরীত কার্নোট চক্রের মধ্যে পার্থক্য কী
সরল কার্নোট চক্র বিদ্যুৎ বিকাশের হিসাবে কাজ করে যখন বিপরীতমুখী কারনেট শক্তি গ্রহণের হিসাবে কাজ করে।
কার্নোট চক্র হিট ইঞ্জিন ডিজাইন করতে ব্যবহৃত হয়, যখন বিপরীত চক্র হিট পাম্প এবং রেফ্রিজারেশন সিস্টেম ডিজাইন করতে ব্যবহৃত হয়।
কার্টন চক্র অন্যান্য আদর্শ চক্রের চেয়ে অটো ডিজেল ব্রায়টন আদর্শ ভিসিআর এর চেয়ে বেশি দক্ষ কেন
দুটি তাপ জলাধার (টি।) এর মধ্যে কার্নোট চক্রের কাজh & টিc), এবং এর দক্ষতা কেবলমাত্র এই তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে এবং তরল প্রকারের উপর নির্ভর করে না। এটি কার্নোটের চক্র দক্ষতা তরল স্বাধীন।
কার্নোট একই তাপীয় জলাশয়ের অধীনে একই রকম তাপ জলাধারের অধীনে সম্পাদিত সমস্ত ইঞ্জিনগুলির সর্বাধিক দক্ষতা অর্জন করে, সমস্ত ক্ষয়ক্ষতি দূর করার এবং চক্রকে একটি ঘর্ষণবিহীন চক্র তৈরি করার অনুমান করে যা বাস্তবে কখনও সম্ভব হয় না।
কার্নোট চক্র চলাকালীন এনট্রপিতে নেট পরিবর্তন কী
কার্নোট চক্রের সময় এনট্রপিতে নেট পরিবর্তন শূন্য।
কেন কার্নোট চক্র সম্ভব নয়
কার্নোট চক্রটি অ্যাডিয়াব্যাটিক সংক্রমণকে আইসোথার্মাল করে। এখন আইসোথার্মাল সম্পাদনের জন্য, আমাদের হয় প্রক্রিয়াটি খুব ধীর করতে হবে বা পর্যায় পরিবর্তন নিয়ে কাজ করতে হবে।
এরপরে হ'ল বিপরীতমুখী অ্যাডিয়াব্যাটিক, যা তাপের মিথস্ক্রিয়া এড়াতে দ্রুত চালিত হওয়া আবশ্যক।
সুতরাং অর্ধ-চক্রটি খুব ধীর এবং অন্য অর্ধেকটি খুব দ্রুত রান হিসাবে সিস্টেমটি নির্মাণ করা কঠিন করে তোলে।
কেন কারনোট চক্র সবচেয়ে দক্ষ
দুটি তাপ জলাধার (টি।) এর মধ্যে কার্নোট চক্রের কাজh & টিc), এবং এর দক্ষতা কেবলমাত্র এই তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে এবং তরল প্রকারের উপর নির্ভর করে না। এটি কার্নোটের চক্র দক্ষতা তরল স্বাধীন।
কার্নোট একই তাপীয় জলাশয়ের অধীনে একই রকম তাপ জলাধারের অধীনে সম্পাদিত সমস্ত ইঞ্জিনগুলির সর্বাধিক দক্ষতা অর্জন করে, সমস্ত ক্ষয়ক্ষতি দূর করার এবং চক্রকে একটি ঘর্ষণবিহীন চক্র তৈরি করার অনুমান করে যা বাস্তবে কখনও সম্ভব হয় না।
কার্নোট চক্র কেন কেবল আইসোথার্মাল এবং অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়া জড়িত এবং আইসোকোরিক বা আইসোবারিকের মতো অন্যান্য প্রক্রিয়াগুলিতে নয়
কার্নোট চক্রের মূল লক্ষ্য সর্বাধিক দক্ষতা অর্জন করা, যা সিস্টেমকে পুনরায় বিপরীতমুখী করে তোলে, সুতরাং সিস্টেমটিকে পুনরায় পরিবর্তনযোগ্য করে তোলা আমার কোনও তাপের মিথস্ক্রিয়া প্রক্রিয়াটি বজায় রাখা উচিত নয়, যেমন অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়া।
এবং সর্বাধিক কাজের আউটপুট পেতে আমরা আইসোথার্মাল প্রক্রিয়া ব্যবহার করি।
কার্নোট চক্র কীভাবে একটি উত্তোলন চক্রের সাথে সম্পর্কিত?
স্ট্রিলিং, কার্নোট চক্রের আইসেন্ট্রপিক সংক্ষেপণ এবং আইসেন্ট্রোপিক সম্প্রসারণ প্রক্রিয়া একটি ধ্রুবক ভলিউম পুনর্জন্ম প্রক্রিয়া দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। অন্যান্য দুটি পদ্ধতি কারনোট চক্র হিসাবে সমান যা এটি তাপীয় তাপ সংযোজন এবং প্রত্যাখ্যান করে।
দুটি কার্নোট ইঞ্জিন একই উত্স এবং ডুবির সাথে দক্ষতার সাথে কী ঘটবে?
দক্ষতা একই হবে, কারনোট চক্র দক্ষতা কেবল উত্স এবং ডোবা তাপমাত্রার উপর নির্ভরশীল।
কার্নোট চক্র এবং কার্নোট ফ্রিজের সংমিশ্রণ
কার্নোট হিট ইঞ্জিনের কাজের আউটপুট কার্নোট রেফ্রিজারেশন সিস্টেমের কাজের ইনপুট হিসাবে সরবরাহ করে।
এটি কি প্রয়োজনীয় যে রেফ্রিজারেটরগুলি কেবল কার্নোট চক্রের কাজ করা উচিত?
পারফরম্যান্সের সর্বাধিক সহগ (সিওপি) পেতে, তাত্ত্বিকভাবে আমরা কার্নোটে কাজ করার জন্য রেফ্রিজারেশন চক্রটি নেট করি।
কার্নোট ইঞ্জিনের দুটি জলাধারের তাপমাত্রা একই পরিমাণে বৃদ্ধি পায় কীভাবে দক্ষতা প্রভাবিত হবে?
উভয় জলাশয়ের তাপমাত্রা বৃদ্ধি একই পরিমাণে হ্রাস করতে পারে
কার্নোট চক্রের স্ট্যান্ডের ব্যবহার?
স্ট্যান্ডটি অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়া চালাতে ব্যবহৃত হয়। এটি বহনহীন উপাদান দিয়ে তৈরি।
কার্নোট ইঞ্জিন চক্রের জন্য গুরুত্বপূর্ণ ফলাফল?
কার্নোট নীতির অধীনে কাজ করা এবং একই উত্স এবং সিঙ্ক থাকা যে কোনও সংখ্যক ইঞ্জিনের একই দক্ষতা থাকবে।
কার্নোট ইঞ্জিনের টার্মিনাল?
কার্নোট ইঞ্জিন সমন্বিত থাকবে: উত্তপ্ত জলাধার, ঠাণ্ডা ডোবা & অন্তরক স্ট্যান্ড।
অন্তরক স্ট্যান্ড সংজ্ঞা কোনটি কার্নোট ইঞ্জিনের অন্যতম অঙ্গ?
স্ট্যান্ড একটি বহন করতে ব্যবহৃত হয় আদ্যাব্যাটিক প্রক্রিয়া, এবং এটি অ-পরিবাহী উপাদান দিয়ে গঠিত।
সম্পর্কিত আরও নিবন্ধের জন্য যান্ত্রিক ও তাপীয়, আমাদের দেখুন হোম পেজ.
