কার্নোর তাপ ইঞ্জিন

কার্নোর তাপ ইঞ্জিন একটি অ্যানিমেটেড 3D পিস্টন-সিলিন্ডার-ফ্লাইহুইল ব্যবস্থার সাথে একটি সিঙ্ক্রোনাইজড 3D চাপ-আয়তন (P-V) লেখচিত্র যুক্ত করে চিরায়ত তাপগতিবিদ্যাকে জীবন্ত করে তোলে। শিক্ষার্থীরা পিস্টনের মাথা টেনে পুরো চক্রটি ঘুরিয়ে দেখতে পারে অথবা চারটি কোণার যেকোনো অবস্থায় ক্লিক করতে পারে: উষ্ণ আধার T_H-এর সংস্পর্শে সমোষ্ণ প্রসারণ, T_C পর্যন্ত রুদ্ধতাপীয় প্রসারণ, শীতল আধার T_C-এর সংস্পর্শে সমোষ্ণ সংকোচন এবং পুনরায় T_H-এ রুদ্ধতাপীয় সংকোচন। তাপমাত্রার সাথে গ্যাসের অণুগুলোর গতি বাড়ে ও কমে, আর লাইভ রিডআউটে কার্নোর কর্মদক্ষতা eta = 1 - T_C / T_H, গ্যাসের তাপমাত্রা, চাপ এবং প্রতি চক্রে নিট কাজ প্রদর্শিত হয়।

• সমোষ্ণ প্রসারণ, রুদ্ধতাপীয় প্রসারণ, সমোষ্ণ সংকোচন এবং রুদ্ধতাপীয় সংকোচনের ধাপগুলো একে একে দেখতে P-V লুপের চারটি কোণার নোডে ক্লিক করুন।
• T_C-কে 300 K-এ স্থির রেখে উষ্ণ আধার T_H-কে 500 K থেকে বাড়িয়ে 900 K করুন এবং আবদ্ধ P-V লুপের ক্ষেত্রফল ও কার্নোর কর্মদক্ষতা eta বৃদ্ধি পেতে দেখুন।
• শীতল আধার T_C-কে 400 K থেকে কমিয়ে 200 K করুন এবং যাচাই করুন যে নির্গমন সিঙ্ক ঠান্ডা করা সমপরিমাণ T_H বাড়ানোর চেয়েও বেশি কার্যকরভাবে কর্মদক্ষতা বৃদ্ধি করে।
• হাত দিয়ে পিস্টনের মাথা উপরে ও নিচে টানুন এবং পর্যবেক্ষণ করুন কীভাবে সিলিন্ডারের নিচের তাপীয় সেতুটি T_H, অন্তরিত এবং T_C-এর মধ্যে পরিবর্তিত হয়।
• সমোষ্ণ প্রসারণ অনুপাত বৃদ্ধি করুন এবং লক্ষ্য করুন যে প্রতি চক্রে নিট কাজ বৃদ্ধি পায় কিন্তু তাত্ত্বিক কার্নোর কর্মদক্ষতার শতাংশ অপরিবর্তিত থাকে।

1. 1P-V লেখচিত্রে কার্নোর তাপ ইঞ্জিন চক্র গঠনকারী চারটি প্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়া শনাক্ত করুন।
2. 2eta = 1 - T_C / T_H ব্যবহার করে যেকোনো তাপ ইঞ্জিনের সর্বোচ্চ তাত্ত্বিক কর্মদক্ষতা হিসাব করুন।
3. 3সমোষ্ণ স্ট্রোক (স্থির তাপমাত্রা, তাপের আদান-প্রদান) এবং রুদ্ধতাপীয় স্ট্রোকের (অন্তরিত, কাজের মাধ্যমে তাপমাত্রার পরিবর্তন) মধ্যে পার্থক্য করুন।
4. 4ব্যাখ্যা করুন কেন P-V লুপের ভেতরে আবদ্ধ ক্ষেত্রফল প্রতি চক্রে নিট যান্ত্রিক কাজের আউটপুট নির্দেশ করে।

শিক্ষকদের সাধারণ প্রশ্ন