יסודות מחזורי התרמודינמיקה: מדריך למתחילים
מחזורי התרמודינמיקה הם מושגים בסיסיים בתחום התרמודינמיקה, משחק תפקיד מכריע בהבנה כיצד אנרגיה מועברת ומשתנה.מדריך זה נועד להציג את יסודות המחזורים התרמודינמיים, מתן בסיס ברור למתחילים.
מהו מעגל התרמודינמיקה?
מחזור תרמודינמי הוא סדרה של תהליכים הכוללים את העברת חום ועבודה, וכתוצאה מכך שינוי נטו באנרגיה. מחזורים אלה חיוניים ביישומים שונים, כולל מנועים, מקררים ומשאבות חום.
ראשי תיבות של Thermodynamic Cycles
- (ב) ⁇ :0) עבודה משנה: 1 (ב) חומר העובר שינויים תרמודינמיים.
- (ב) ,0) העברת הית': 1 (ה) תהליך האנרגיה הזורם אל תוך החומר העובד.
- (ב) ⁇ :0) עבודה: ⁇ 1:1, העברת האנרגיה מתרחשת בשל כוח הפועלים על פני מרחק.
- (ב) ⁇ :0) ,[דרוש מקור]: [ה], [ה], [ה], [ה], [ה]], [ה], [ה]]]], [הדברים] המבדילים את המעגל, כמו גם את האיזוטופים, האידיאולוגיים, האיזוטופים והתהליכים האיזוטופאריים.
סוגי המחזורים התרמודינמיקה
ישנם מספר סוגים של מחזורי תרמודינמיקה, כל אחד עם מאפיינים ייחודיים ויישומים.כאן הם הסוגים הנפוצים ביותר:
- (ב) ,0 (Otto Cycle: 1FLT) נעשה שימוש במנועי בנזין, מאופיין בשני תהליכים דו-לשוניים ושניים מבוימים.
- (ב) ,0) דיזלי מחזור: 1 דומה למחזור אוטו, אך משתמש בשקיקה דחיסה, הכוללת שני תהליכים דו-לשוניים ושניים אנאברוטריים.
- (ב) ,0) ,R.FLT:1 משמש באופן משותף בתחנות כוח קיטור, המורכב משני תהליכים אנאבוטריים ושני תהליכים א-דיבטיים.
- (FLT:0)Brayton Cycle: 1FLT 1 Utilized במנועי סילון טורבינות גז, שכלל שני תהליכים אנטרופיים ושניים איזומביים.
ה-אוטונו-מעגל הסביר
מחזור אוטו הוא מחזור תרמודינמיקה המתאר את תפקוד מנוע בנזין טיפוסי.הוא מורכב מארבעה תהליכים עיקריים:
- (ב) ⁇ (ב"ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ⁇ :0) דיכוי סטרייק: 1FLT:1 ה- piston מחסחסחסם את התערובת, מעלה את הטמפרטורה והלחץ שלה.
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ : "הבטן" (ב"ב) , "הב" (ב"ב) ,"ה', "ה') , "הב"ה', "ה'ה', ה'"ה', הוא מוציא את הגזים המבוזים מן הגליל.
מעגל דיזל מסביר
מחזור דיזל פועל על עיקרון שונה מאשר מחזור אוטו, בעיקר באמצעות סטיות דחיסה. התהליכים המעורבים במחזור דיזל הם:
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ⁇ (ב"ג): "האוויר דחוס ללחץ גבוה וטמפרטורה.
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) גורשו גזי הממצה: 1 (ב) מגורשים מן הגלאי.
The Rankine Cycle מסביר
מחזור הדירוג משמש בדרך כלל בדור כוח, במיוחד במפעלי כוח קיטור.הוא כולל את התהליכים הבאים:
- (ב) ויקרא י"ד: "ה' אֱלֹהֶיךָ" (בראשית כ"ד, כ"ד).
- (ב) ⁇ :0) , ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ויקרא י"ד: "ה' אֱלֹהִים אֱלֹהִים אֱלֹהִים" (בראשית כ"ד, כ"ד).
- (ב) ויקרא: "ה' א': "ה'" (בראשית כ"ד) "וַיָּבְתָּבְתָּבְתָּעָשֶׂה" (בראשית כ"ד).
The Brayton Cycle מסביר
מחזור Brayton הוא חיוני עבור טורבינות גז ומנועי סילון.התהליכים המעורבים הם:
- (ב) ,0) ,ממד אוויר אמבינטי (Abent Air) במגחסם.
- (ב) ,0) דלק 1 (FLT) מעורבב עם האוויר הדחוס וההצית, ומייצר גז עתיר.
- (ב) ⁇ :0) ,0 (התחסין: 1) הגז הנשגב מאריך את פני טורבינה, יצירת עבודה.
- (ב) גורשו גזים הנותרים, משלימים את המחזור.
תגיות: Thermodynamic Cycles
מחזורי התרמודינמיקה יש מגוון רחב של יישומים בתעשיות שונות.יש יישומים בולטים כוללים:
- ייצור חשמל בצמחי חשמל תרמיים
- מנועי רכב לתחבורה
- מקרר ומערכות מיזוג אוויר.
- תהליכים תעשייתיים הדורשים החלפת חום.
מסקנה
הבנת מחזורי תרמודינמיקה חיונית לכל מי שמעוניין בעקרונות של העברת אנרגיה והמרות.על ידי הבנת היסודות של מחזורים כמו אוטו, דיזל, דירוגין, ובריטון, תלמידים ומורים יכולים להעמיק את הידע שלהם על תרמודינמיקה ויישומים מעשיים שלה.