תרמודינמיקה ומחזורים תרמודימיים "אנימוס" חברה לפיתוח ויישום מערכות הדרכה בע"מ תרמודינמיקה ומחזורים תרמודינמיים • כללי בדומה לדינמיקה העוסקת בשינויי אנרגיה פוטנציאלית וקינטית בעזרת עבודה ,תרמודינמיקה עוסקת בשינויי אנרגיה בעזרת מעבר חום ולא רק בעזרת ביצוע עבודה. תרמודינמיקה היא ענף בפיסיקה הקלאסית ,העוסק בחקר האנרגיה, התמורות שהיא עוברת בין מופעים שונים שלה והיכולת של אנרגיה לבצע עבודה. התרמודינמיקה מנסה להבין ולנתח את התמורות והאנרגיות ה"נסתרות" בחומר ,כגון חום ואנטרופיה ,תמורות שאי אפשר להבחין בהן או למדוד אותן בעזרת התצפיות המקרוסקופיות. בעזרת נתונים מעטים וכלים פשוטים ,מעניק ענף זה של הפיזיקה יכולת ניתוח מרשימה למערכות בהן הוא עוסק. תרמודינמיקה ומחזורים תרמודינמיים • תרמודינמיקה (תורת החום) תרמודינמיקה באה מהמילה היוונית תרמה ,שפרושה "חום" ודינמיקס שפירושו "כוח" ,זהו ענף בפיזיקה החוקר את ההשפעות של שינויים בטמפרטורה ,בלחץ ,ובנפח על מערכות פיסיקליות. תרמודינמיקה ומחזורים תרמודינמיים במסגרת השתלמות זו לא נלמד את כל התרמודינמיקה אלא נתמקד בעקרונות בלבד ובמחזורים התרמודינמיים המעניינים אותנו כגון: מחזור ברייטון מחזור אוטו מחזור דיזל מחזור קרנו תרמודינמיקה ומחזורים תרמודינמיים התרמודינמיקה מבוססת בעקרון על שלושה חוקים: החוק הראשון -חוק שימור האנרגיה תרמודינמיקה ומחזורים תרמודינמיים החוק השני -חום הוא אנרגיה וזורם ממקור גבוה למקור נמוך תרמודינמיקה ומחזורים תרמודינמיים החוק השלישי -האפס המוחלט ( )-2730Cהיא הטמפרטורה הנמוכה ביותר. תרמודינמיקה ומחזורים תרמודינמיים ניתן להוסיף גם את חוק האפס של התרמודינמיקה שהוא למעשה חוק היגיון או חוק מתמטי. אם מערכות Aו B -נמצאות בשיווי משקל תרמי זו עם זו ומערכות B ו C-גם כן ,אזי Aו C-נמצאות גם כן בשיווי משקל תרמי זו עם זו. תרמודינמיקה ומחזורים תרמודינמיים • חוקי הגזים גזים מתנהגים בצורה שונה מנוזלים בכך שאינם דחיסים. הגורמים המאפיינים גז הם: - Pלחץ - Vנפח - Tטמפרטורה תרמודינמיקה ומחזורים תרמודינמיים משוואת המצב של הגזים אומרת: כלומר ,מכפלת הלחץ בנפח חלקי הטמפרטורה הם גודל קבוע התלוי רק בכמות הגז. תרמודינמיקה ומחזורים תרמודינמיים המילה CONSTפירושה קבוע .כלומר: PV = nRT - Pלחץ - Vנפח - Tטמפרטורה (במעלות קלווין) - nמספר המולים (כמות הגז) - Rקבוע תרמודינמיקה ומחזורים תרמודינמיים מחזורים תרמודינמיים מבוססים על מעבר הגז באחת מ4 - האפשרויות הבאות: תרמודינמיקה ומחזורים תרמודינמיים • המחזור התרמודינמי של מנועי סילון נקרא מחזור ברייטון. תרמודינמיקה ומחזורים תרמודינמיים • המחזור התרמודינמי של מנוע סילון מנוע סילון כולל את אותם ארבע פעולות של מנוע בוכנה :יניקה, דחיסה ,בעירה ופליטה ,אולם במנוע בוכנה ,הם מתרחשים באותו מקום (בצילינדר) ובמנוע סילון במקומות שונים. פליטה עבודה דחיסה יניקה תרמודינמיקה ומחזורים תרמודינמיים מנוע סילון פועל בהתאם למחזור תרמודינמי הנקרא מחזור ברייטון. תרמודינמיקה ומחזורים תרמודינמיים חשוב לזכור! הדחיסה -אדיאבטית הבעירה -איזוברית התפשטות על הטורבינה -אדיאבטית הפליטה -איזוברית תרמודינמיקה ומחזורים תרמודינמיים • מחזור אוטו ()OTTO CYCLE מחזור אוטו הוא המחזור התרמודינמי של מנועי בוכנה (בנזין) ומתואר באיור. תרמודינמיקה ומחזורים תרמודינמיים מחזור אוטו מורכב מארבעה מהלכים בהתאם לארבע הפעימות במנוע בוכנה: אדיאבטי איזוכורי אדיאבטי איזוכורי תרמודינמיקה ומחזורים תרמודינמיים • מחזור דיזל מחזור נוסף הוא מחזור דיזל המאפיין מנועי דיזל (לא בנזין) המחזור מורכב משתי אדיאבטות ,איזוכורה ואיזוברה. תרמודינמיקה ומחזורים תרמודינמיים • מחזור קרנו ()CARNOT CYCLE מחזור נוסף הוא מחזור קרנו הבנוי משני תהליכים איזותרמיים ושני תהליכים אדיאבטיים. מחזור זה מספק את העבודה המרבית. תרמודינמיקה ומחזורים תרמודינמיים • מחזור קרנו בפעולה
© Copyright 2024