Motori Termik i Karnosë

Motori Termik i Karnosë i jep jetë termodinamikës klasike duke çiftuar një sistem të animuar 3D piston-cilindër-volant me një diagram të sinkronizuar 3D Shtypje-Vëllim (P-V). Nxënësit mund të tërheqin kokën e pistonit për të lëvizur përgjatë ciklit ose të klikojnë secilën nga katër gjendjet kulmore: Zgjerimi Izotermik në kontakt me burimin e nxehtë T_H, Zgjerimi Adiabatik deri në T_C, Ngjeshja Izotermike në kontakt me burimin e ftohtë T_C dhe Ngjeshja Adiabatike përsëri në T_H. Molekulat e gazit përshpejtohen dhe ngadalësohen me temperaturën ndërsa treguesit në kohë reale raportojnë rendimentin e Karnosë eta = 1 - T_C / T_H, temperaturën e gazit, shtypjen dhe punën e dobishme për cikël.

• Klikoni secilën nga katër nyjat kulmore në lakun P-V për të kaluar hap pas hapi nëpër Zgjerimin Izotermik, Zgjerimin Adiabatik, Ngjeshjen Izotermike dhe Ngjeshjen Adiabatike.
• Rrisni Burimin e nxehtë T_H nga 500 K në 900 K duke e mbajtur T_C në 300 K, dhe shikoni se si rriten sipërfaqja e mbyllur e lakut P-V dhe rendimenti i Karnosë eta.
• Ulni Burimin e ftohtë T_C nga 400 K në 200 K dhe verifikoni që ftohja e burimit të ftohtë e rrit rendimentin edhe më me efektshmëri sesa rritja e T_H me të njëjtën vlerë.
• Tërhiqni kokën e pistonit lart e poshtë me dorë dhe vëzhgoni se si ura termike poshtë cilindrit këmbehet midis T_H, izolimit dhe T_C.
• Rrisni Raportin e zgjerimit izotermik dhe vini re se Puna e dobishme për cikël rritet ndërsa përqindja teorike e rendimentit të Karnosë mbetet e pandryshuar.

1. 1Identifikoni katër proceset e kthyeshme që përbëjnë ciklin e motorit termik të Karnosë në një diagram P-V.
2. 2Llogaritni rendimentin maksimal teorik të çdo motori termik duke përdorur eta = 1 - T_C / T_H.
3. 3Dalloni kohët izotermike (temperaturë konstante, shkëmbim nxehtësie) nga kohët adiabatike (të izoluara, temperatura ndryshon përmes punës).
4. 4Shpjegoni pse sipërfaqja e mbyllur brenda lakut P-V përfaqëson punën mekanike të dobishme të kryer për çdo cikël.

Pyetjet që bëjnë mësuesit