18 EYLÜL 2009, Cuma

Carnot Motor Verimliliğini

Ben şimdi kavramına size tanıtmak için gidiyorum bir motor verimliliği. Ve Yunan harfi eta temsil ediyor. Bir e benziyor olsa da, bir tür gibi görünüyor komik görünüşlü n. Yani, bu etkinlik Yunan harfi eta olduğunu. Ve motorları için de geçerlidir verimliliği gibi benzer tür olan yolu bizim günlük yaşamda sözcüğünü kullanın. Dediğim ise, nasıl verimli umurumda senin zaman sen hakkında ne Sana verdiğim o saatte yapıyorsun? Dediğim Ya da ne kadar verimli Ben ederim, para ile sen Sana Sana verdiğim 100 $ satın başardık ne kadar, diyorsunuz? Yani bir motor ile verimlilik aynı şeydir. San

a verdiğim şeyler yapmak mümkün nelerdi? Yani motor dünyada, biz verimliliği, olmak tanımlamak Seni yapmak için verdiği enerji ile yaptığımız çalışır esasen, çalışmak. Ve bizim Carnot dünyasında, buraya, bu tüm şeyler Seni v

ermişti enerji neydi, daha önce yapmıştı? Peki, seni vermişti enerji enerjisi olduğunu Burada bu ilk rezervuar kadar geldi. Biz A noktasından B noktasına çakıl hareket edildiğinde, biz hatırla çakıl ilerli

“Bir ısı motoru için verimlilik tanımı. Carnot Motor Verimlilik. Http://www.khanacademy.org/video?v=M_5KYncYNyc: En fazla ücretsiz dersler...”
Khan Academy

yorlardı bir Statik benzeri olarak tutmak için süreç, biz geri, biz eğer ve bu yüzden gidip böylece Sistem bütün zaman dengede kaldı. Burada, bu rezervuar olmasaydı biz genişletiyoruz çünkü sıcaklık aşağı giderdi hacim, ve bütün. Yani biz orada o rezervuar tutmak zorunda kaldı. Sisteme eklenen ısı, biz bu birden anladım Zaman, Q1 oldu. O, o süre boyunca yaptığı çalışmaları eşdeğer bu yüzden sadece, bütün gölgeli bölge olurdu Ne daire içinde var. Ama bu yüzden size

Carnot Motor Verimliliğini Resim 1 Carnot Motor Verimliliğini Resim 2 Carnot Motor Verimliliğini Resim 3 Carnot Motor Verimliliğini Resim 4

verdiği ısı Q1 oldu. Daha sonra bazı ısı geri verdi bazı iş Sizin için yapıldı. Ama ne biz umurumda biz verildi ısı. Yani bu durumda, Q1 olacaktır. Ve senin yaptığın iş neydi? Peki, yaptığın net çalışma gölgeli alan oldu. Bu bizim Carnot çevriminin içinde bir alan oldu. Böylece verimlilik için bizim tanım budur. Her zaman bir kısmını olacak. Bazen bir yüzdesi, size sadece verilen oluyor, bilirsin, bu 0.56 olduğunu. Bunu% 56 verimli çağırır. Esasen hangi söyleyerek, sen% 56 transfer başardık size verilen ve için

e çevirmek edildi ısı enerjisi yararlı işler. Ve bu yüzden, kafamda en azından mantıklı o verimlilik için tanım olacaktır. Şimdi bu oynayabilir görmek ve nasıl le'ts verimliliği, biz konum bazı değişkenler ile oynardım Carnot döngüsü ile ilgili. Yani yaptığımız iş neydi? Peki, biz iç enerji bizim tanımını biliyorum. Iç enerji Bizim tanımı daha yararlı olmuştur Böyle basit bir denklem için, sanırdım daha. Iç enerji Bizim değişim uygulanan net ısı Sistem eksi sistem tarafından yapılan iş. Sağ? Eğer gitmek Şimdi, ne zaman bir Carnot çevrimini tamamlamak etrafında geri bir tüm yol, aslında, ben yapacağım kenara burada küçük. Aslında diğer gitmiş döngüsü etrafında yol. Eğer yol giderken Ama biz, sizi ilk defa gittik saat yönünde gidin, bir Carnot motoru sensin. Sen işini yapıyorsun ve sen transfer ediyoruz T1 T2 ısı. Eğer çember etrafında başka bir yol gitti, esasen, nerede yapacağınız, bir Carnot buzdolabı olurdu iş var size yapılıyor ve ben bu değineceğim İkinci ve transfer olurdu Enerji başka bir yol. Ve bu yüzden Carnot bizim kanıtı önemli olacaktır Motor bir, en azından teorik olarak, en iyi motoru bakış verim noktası. Verimlilik hepsi Eğer umursamaz. Ama yine de. İşte bahsettiğim buydu. Ben bu PV diyagramında tam döngüsünü gidip Yani ben sonuna kadar geri A, iç enerji benim değişim nedir? Durum 0. Benim iç enerji bir devlet değişkendir, yani benim değişiklik iç enerji 0'dır. Entropi Benim değişiklik de 0 olur. Ben A. A arkasından almak zaman, başka bir durum değişkeni var Bu döngünün boyunca Yani, benim değişim olduğunu biliyoruz iç enerji 0 olduğunu. Sisteme uygulanan net ısı nedir? Peki, biz sisteme Q1 uygulanan ve daha sonra biz Doğru, Q2 çıkardı? Biz ikinci hazneye o verdi. Biz ikinci rezervuar, T2 orada aşağı verdi. Sonra work-- ve tüm bu eksi 0 eşittir. Bu ben sadece açıklığa kavuşturmak istiyorum, net ise, bu net ısı sistemimize başvurdu. Yani system-- tarafından yapılan iş sadece ikisi W ekle Bu denklemin iki tarafın, W Q1 Q2 eksi eşittir olsun. Yani biz o var. Sadece burada tekrar yerine edelim. Ve yerine W, biz pay olarak Q1 Q2 eksi yazabilirsiniz içinde bizim bizim verimlilik tanımı, ve sonra Payda hala Q1 olduğunu. Ve biz matematik biraz yapabilirsiniz. Bu, Q1 ise simplifies--. Bu, içine koymak ısı. Yani biz bölünmüş sistemine uygulanan net ısı var ısı ile bunu içine koymak. Yani bu Q1 bölü, eşit aşağıdaki amaçlara Q1 1 olduğunu, Q1 üzerinde eksi Q2. Yani bir kez daha, bu başka ilginç tanımı verimlilik. Onlar kullanarak tüm cebirsel manipülasyonlar konum iç enerji, ve başka ne tanımı. Şimdi biz bir şekilde verimlilik ilgili olabilir bakalım Bizim sıcaklıkları. Bu Q1 hakkı yoktur bana-- Şimdi izin verin. Peki Q2 ve Q1 vardı? Onlar neydi? Onların mutlak değerler bakarak değil, nelerdi Bunların belirtileri? Yani, biz, Q2 sisteminin dışına transfer olduğunu biliyoruz dedik yüzden eğer enerji açısından Q2 uygulanan Sistem, bu negatif bir sayı olacaktır. Ama biz sadece Q2 büyüklüğünü bilmek istiyorsa, neyi Olması ve Q1 büyüklüğü ki? Eh, Q1-- büyüklüğü bana yeni bir Carnot çizelim Sadece temizlik için çevrim. Buraya biraz küçük bir beraberlik olacak. Bu benim ses ekseni var. Bu benim basınç eksen var. PV. Bazı devlet burada başlatın ve sonra ben izotermal gidin. Izotermal genişlemesi için iyi bir renk nedir? Belki mor. Bu tür of-- görelim ki. Bir izotermal genişlemesi. Burada bir izotermine gidiyorum. Yani oraya gidip, ben devlete gidin ve ben gittim Devlet B'ye aşağı Yani bu bir B için Ve biz bir izoterm biliyoruz. Q1 eklendiğinde budur. Bu izoterm olduğunu. Senin sıcaklığı, iç enerji değişimi olmadıysa değişmedi. Senin iç enerji 0 Ve eğer gibi, daha önce de söylediğim Daha sonra sisteme uygulanan ısı ile aynıdır Yaptığın iş. Birbirlerini iptal. 0 olarak var bu yüzden. Bu yüzden sisteme uygulanacak bu Q1, bu eşit olmalıdır işe biz yaptık. Ve yaptığımız çalışma bu eğrinin altında sadece alandır. Biz bu birden çok kez yaptım. Ve neden eğri altında kalan alan nedir? Bunun dikdörtgenler bir demet Çünkü Basınç katı hacmi. Ve o zaman sadece, sonsuz bir bütün dikdörtgenler ekleyebilirsiniz sonsuz dar dikdörtgen sayısı ve alan olsun. Ve bu da ne? Sadece bir incelemesi basınç kez hacim iş doğru, değil mi? Biz silindir genişleyen Çünkü. Biz piston yukarı hareket ediyoruz. Biz kuvvet süreleri mesafe yapıyoruz. Yani miktarı Q1 miktarı integral-- eşittir iş biz Eee-- V final-- gelen ayrılmaz eşit olarak yaptım Ben V finalini söylememelidir. VB, bizim birimden B-- de oh üzgünüm. B. bizim hacmi A bizim birimden Biz burada başlıyoruz ve biz B. bizim hacmine gidiyoruz Ve biz Baskıya integralini alıyorsun ve ben yaptım Bu birden çok kez, ama ben tekrar yapacağım. Yani basınç, bizim yüksekliği, kat bizim hacim değişikliği, dv. Biz geri ideal gaz formülüne gidin PV, NRT eşittir V her iki tarafı bölmek ve P olsun V. üzerinden NRT eşit Ve böylece Q1 VA integrali VA ila eşittir var Buraya bu küçük şey VB. V dv üzerinden nRT. Bu şeyler her buraya, bunların hepsi sabittir. Biz izoterm konum unutmayın. Bizim sıcaklık değişmiyor. Işte, çünkü orada T1 yazabiliyordu bizim Sıcaklık. Biz T1 geldik. Biz dokunmadan çünkü biz orada bir T1 izotermine konum T1 rezervuar. Ama bu bir sabittir, bu yüzden alabilir o denklemin dışında. Ve sonra biz bu birden çok kez değerlendirilir ettik, bu yüzden gitmeyeceğim İntegral mekaniği içine. Ama bu kadar bu Q1 bizim sürekli terimler, nRT1 katına eşit olduğunu Bu belirli integral. Biz ayrılmaz yapmamışlar tüm V The üzerinden 1 Bunun İlkel doğal log, sonra sizi İki sınır değerlendirildi. Yani aynı VB eksi VA doğal günlüğünü olsun VA üzerinde VB doğal günlük olarak bir şey. Haklısın. Burada bu hakkın Q1 olduğunu. Pekala. Şimdi Q2 nedir? Q2 Carnot çevriminin bu parçasıydı. Biz D'ye C gittiğinde Q2 Yani Q2 büyüklüğü alanı, bu altında eğri, burada. Artık bu sistemin yapılan iştir, bu yüzden bu yüzden Biz net çalışma bilmek istedim ne zaman biz bunu çıkarılır Sistem tarafından yapılır. Eğer çıkarılır Ve biz burada bu alanda, ile sona erdi Bu aynı zamanda, burada bu tarafta bitti. Ama biz sadece Q2 büyüklüğünü bilmek biz sadece isterseniz Bu eğri altındaki integrali alır. Ve bu eğri altındaki ayrılmaz nedir? Bu sistemin dışına ısı vardı ısı eser olarak sistemin dışına itilerek ona yapıldı. Yani integral-- böylece biz sadece, büyüklüğünü söyleyebiliriz Burada-- aynı kesin ki-- eşit aşırı Q2-- ben yapacağım mantık sadece sınırları farklıdır geçerlidir. Biz umursamaz zaman biz şimdi, from-- gidiyoruz ve hatırladın mı yönü, ben VC VD gidiyorum, söyleyebilirim. Ama ben sadece o bölgede mutlak değerini bilmek istiyorsanız, Ben sadece büyüklüğünü bilmek istiyorum, çünkü ben gidebiliriz VD VC ve sadece mutlak değerini alır, ya da ben Sadece VC VD gidebiliriz, ben olumlu alanı olsun istiyorum. Bu yüzden bana sadece bunu yapalım. Yani VD adlı VC de ayrılmaz bir parçasıdır. Biz VD VC gitti döngüsü hatırlıyorum, ama ben sadece istiyorum mutlak değer. Ben bu olumlu olmak istiyorum. Bu yüzden diğer yolu dönüyorum. P dv evi. Ve biz orada aynı matematik yapmak. Sen Q2 Bu sefer nR-- eşittir olsun Sıcaklık T2. Bir T2 rezervuar konum. Times doğal log-- ve bu kez, ne olacak? Doğal of-- oturum yerine VA üzerinde VB Times, bu kadar VC VD bölü olacak. Şimdi bilgi ve yerine bu iki parça kullanmasına izin Onları tekrar o içine sadece var verimlilik için sonuçları. Biz sadece, aynı zamanda verimliliğini yazabilirsiniz öğrendim motor 1'e eşit olması eksi Q-- atalım ona look back. Q1 üzerinde 1 eksi Q2. Yani burada oraya Q2 ve S1 yerine edelim. Ve ne alabilirim? Eğer motorun verimliliği 1 minus-- eşittir olsun Q2 burada-- nRT2 kez doğal üzerinden bu ifade Bu olduğu tüm Q1 bölünmesiyle VD üzerinde VC günlük, Buraya bir tane. VA üzerinde VB nRT1 kez doğal günlüğü. Şimdi iptal biraz yapabilirsiniz. Açıkçası n ve r iptal olduğunu. Ve biz bu doğal günlükleri ve bütün var. Ama ben size bu VC göstermek için adanmış bütün bir video vardı dv üzerinde VA üzerinde VB eşittir. Bildiğimiz Şimdi eğer bunlar daha sonra, eşit olduğunu bu eşittir. Yani bunların doğal günlükleri, eşit Böylece biz sadece bölebilirsiniz. Ve biz sol nelerdir? Biz verimliliği de yazılabilir gerçeği ile kalacaksın Carnot motoru için T1 üzerinden 1 eksi T2 olarak. Bu zamanı hatırlıyor, biz burada ne yaptığını, bu uygulanan Herhangi bir motor. Bu sadece matematik biraz ve tanımı oldu Ne iştir, ve- iyi, ben çok fazla gitmeyecek Şu anda içine. Ama bu doğru bir Carnot motoru için mi? Burada iş biraz yaptım Çünkü karışanlar Carnot çevrimi. Ama bu güzel bir bit önemli sonucu, çünkü bir Önümüzdeki olarak, Carnot makinesinin olduğunu göstermek için gidiyoruz video, şimdiye kadar can aslında en verimli motor ulaşılacaktır. Peki, ne zaman ki bu konuda çok dikkatli olmak zorunda biz bu iki sıcaklık arasında gelir, verimli söylüyor kaynaklar, sen daha verimli bir motor alınamıyor Karno motoru. Şimdi, ben en iyi motor demiyorum, ya da bir var Pratik motor, ya da bunu çim iktidara isterdim Biçici veya jet uçağı. Sadece arasında en verimli motor olduğunu söylüyorum Bu iki sıcaklık rezervuarları. Ve ben bir sonraki videoda size göstermek gerekir.

Açıklama

Bir ısı motoru için verimlilik tanımı. Carnot Motor Verimlilik. Http://www.khanacademy.org/video?v=M_5KYncYNyc: En fazla ücretsiz dersler

Bunu Paylaş:
  • Google+
  • E-Posta
Etiketler:

Khan Academy

Khan Academy

Misyonumuz, her yerde herkes için dünya standartlarında bir eğitim sağlamak. Tüm Khan Academy içerik www.khanacademy.org adresinden ücretsiz olarak sunulmaktadır.

YORUMLAR



9.7/10

  • 163
    Olumlu
  • 4
    Olumsuz
  • 18
    Yorum
  • 71982
    Gösterim

SPONSOR VİDEO

Rastgele Yazarlar

  • Christopher Bill

    Christopher

    30 NİSAN 2009
  • DanceOn

    DanceOn

    6 Mayıs 2006
  • NicoleGrippo

    NicoleGrippo

    14 Kasım 2006

ANKET



Bu sayfa işinize yaradı mı?