Ukuhamba ukusuka kuHot ukuya kwiCold: Umthetho wesibini weThermodynamics

NguSteven Holzner

Kwi-physics, i umthetho wesibini we-thermodynamics ithi ubushushu buhamba ngokwendalo buvela kwinto kubushushu obuphezulu buye kwinto kwiqondo lobushushu elisezantsi, kwaye ubushushu abuhambi kwicala elichaseneyo ngokwahlukeneyo.



Ngokuqinisekileyo umthetho uyangqinwa kukuqwalaselwa kwemihla ngemihla - wagqibela nini ukubona into ibanda kunendawo eyingqongileyo ngaphandle kokuba enye into ibisenza uhlobo lomsebenzi? Unako ukunyanzela ubushushu ukuba buhambele kude nento xa bunokungena ngokwendalo kuyo ukuba wenza umsebenzi othile - njengeziqandisi okanye izixhobo zokupholisa umoya - kodwa ubushushu abuhambi buya buzihambela bodwa.

Uneendlela ezininzi zokuguqula ubushushu bube ngumsebenzi. Unokuba ne-injini yomphunga, umzekelo, enebhoyila kunye neseti yeepiston, okanye unokuba nesixhobo sokuphendula esivelisa umphunga oshushu kakhulu onokuthi uguqule i-injini yomoya.

Injini yobushushu iguqula ubushushu bube ngumsebenzi.Injini yobushushu iguqula ubushushu bube ngumsebenzi.

Iinjini ezixhomekeke kumthombo wobushushu ukwenza umsebenzi zibizwa iinjini ubushushu; Uyawubona umthetho-siseko osemva kweinjini yobushushu kumzobo ongaphambili. Umthombo wobushushu ubonelela ubushushu kwiinjini, esebenzayo. Ubushushu benkunkuma obushiyekileyo buya ku isinki yobushushu, enobushushu obungenasiphelo, kuba inokuthatha ubungakanani obukhulu bamandla obushushu ngaphandle kokutshintsha kobushushu . Isinki yobushushu ingaba ngumoya ojikelezileyo, okanye isenokuba yiradiator egcwele amanzi, umzekelo. Logama nje isinki yobushushu ikubushushu obusezantsi kunomthombo wobushushu, i-injini yobushushu inokusebenza-ubuncinci ithiyori.



Ubushushu obonelelwa ngumthombo wobushushu bunikwa uphawu Q h (ngomthombo oshushu), kwaye ubushushu obuthunyelwe kwisinki yokufudumeza bunikwa uphawu Q c (yesinki yobushushu ebandayo). Ngobalo oluthile, unokufumana ukusebenza kweinjini eshushu. Ukusebenza ngokukuko ngumlinganiso womsebenzi owenziwa yi-injini, IN, ukuya kwigalelo lobushushu-iqhezu lobushushu begalelo i-injini eguqula ukuba lisebenze:

umfanekiso1.png

Ukuba injini iguqula bonke ubushushu bokufaka ukuba busebenze, ukusebenza ngokukuko yi-1.0. Ukuba akukho bushushu bungeniswayo buyaguqulwa busebenze, ukusebenza ngokukuko yi-0.0. Rhoqo, ukusebenza ngokukuko kunikwa njengepesenti, ke uvakalise la maxabiso njengepesenti ye-100 kunye neepesenti ezi-0.



Kuba amandla agciniweyo alondoloziwe, ubushushu kwiinjini kufuneka bulingane nomsebenzi owenzileyo kunye nobushushu obuthunyelwe kwisitya sokufudumeza, oko kuthetha ukuba Q h = NGAPHAKATHI + Q c . Ke ngoko, unokuphinda ubhale ubuchule ngokusebenza nje Q h kwaye Q c :

umfanekiso2.png

Nanku umzekelo: Yithi unenjini yokufudumeza eyi-78.0 yepesenti esebenzayo kwaye evelisayo

umfanekiso3.png

Mhlawumbi la ngamandla aveliswa yinjineli yemoto ekutshiseni itanki enye yamafutha. (Qaphela: amandla alingana ne-1 gallon yegesi malunga ne-1.2 x10 ^ 8 J) Injini isebenzisa ubushushu obungakanani, kwaye iyabalahla kangakanani? Uyayazi loo nto

umfanekiso4.png

Ukusombulula Q h ukunika

umfanekiso5.png

ishiyeke kwaye ithunyelwe kwisinki yokufudumeza, Q c ? Uyakwazi oko Q h = NGAPHAKATHI + Q c , kwaye unokuyila kwakhona ingxaki ukusombulula Q c :

Q c = Q h - NGAPHAKATHI

Ukufakwa kwamanani kukunika

umfanekiso6.png

Ubungakanani bobushushu obuthunyelwe kwisinki yobushushu ngu

umfanekiso7.png