የጋዝ ስራ በአይሶባሪክ፣ አይዞሰርማል እና አድያባቲክ ሂደቶች

የጋዝ ስራ በአይሶባሪክ፣ አይዞሰርማል እና አድያባቲክ ሂደቶች
የጋዝ ስራ በአይሶባሪክ፣ አይዞሰርማል እና አድያባቲክ ሂደቶች
Anonim

የማንኛውም የሙቀት ሞተር እንቅስቃሴ በሚሰፋበት ወይም በሚጨመቅበት ጊዜ በጋዝ የሚሰራው እንደ ቴርሞዳይናሚክስ ክስተት ላይ የተመሰረተ ነው። እዚህ ላይ በፊዚክስ ውስጥ ሥራ የአንድ የተወሰነ ኃይል በሰውነት ላይ ያለውን ተግባር የሚገልጽ የቁጥር መለኪያ ሆኖ መረዳቱን ማስታወስ ጠቃሚ ነው። በዚህ መሠረት የጋዝ ሥራ, አስፈላጊው ሁኔታ የድምፅ መጠን ለውጥ, ከግፊት እና ከዚህ የመጠን ለውጥ ምንም አይደለም.

የጋዝ ሥራ
የጋዝ ሥራ

የጋዝ ስራ በድምጽ መጠን ለውጥ ሁለቱም አይዞባሪክ እና ኢሶተርማል ሊሆኑ ይችላሉ። በተጨማሪም የማስፋፊያ ሂደቱ ራሱ በዘፈቀደ ሊሆን ይችላል. በአይሶባሪክ መስፋፋት ወቅት በጋዝ የሚሰራው ስራ የሚከተለውን ቀመር በመጠቀም ማግኘት ይቻላል፡

A=pΔV፣

በዚህ ውስጥ p የጋዝ ግፊት መጠናዊ ባህሪ ሲሆን ΔV ደግሞ በመጀመሪያው እና በመጨረሻው መጠን መካከል ያለው ልዩነት ነው።

በፊዚክስ የዘፈቀደ ጋዝ መስፋፋት ሂደት ብዙውን ጊዜ እንደ የተለየ isobaric እና isochoric ሂደቶች ቅደም ተከተል ይወከላል። የኋለኞቹ ተለይተው የሚታወቁት በጋዝ ሥራው, እንዲሁም በቁጥር አመላካቾች, ከዜሮ ጋር እኩል ነው, ምክንያቱም ፒስተን በሲሊንደር ውስጥ አይንቀሳቀስም. በበእንደዚህ ዓይነት ሁኔታዎች ውስጥ, በዘፈቀደ ሂደት ውስጥ ያለው የጋዝ ሥራ ፒስተን በሚንቀሳቀስበት የመርከቧ መጠን መጨመር ጋር በተመጣጣኝ መጠን ይለወጣል.

መጠኑ ሲቀየር የጋዝ ሥራ
መጠኑ ሲቀየር የጋዝ ሥራ

በማስፋፋት እና በመጨመቅ ወቅት በጋዝ የሚሰራውን ስራ ብናነፃፅር በመስፋፋት ወቅት የፒስተን ማፈናቀል ቬክተር አቅጣጫ ከዚህ ጋዝ የግፊት ሃይል ቬክተር ጋር እንደሚገጣጠም ልብ ሊባል ይችላል። በ scalar calculus ውስጥ, የጋዝ ሥራው አዎንታዊ ነው, እና የውጭ ኃይሎች አሉታዊ ናቸው. ጋዝ ሲጨመቅ የውጭ ኃይሎች ቬክተር ቀድሞውኑ ከሲሊንደሩ አጠቃላይ የእንቅስቃሴ አቅጣጫ ጋር ይጣጣማል, ስለዚህ ሥራቸው አዎንታዊ ነው, እና የጋዝ ስራው አሉታዊ ነው.

"በጋዝ የሚሠራ ሥራ" የሚለውን ጽንሰ-ሐሳብ ግምት ውስጥ ማስገባት የ adiabatic ሂደቶችን ካልነካን ያልተሟላ ይሆናል. በቴርሞዳይናሚክስ ውስጥ፣ እንደዚህ አይነት ክስተት ከየትኛውም የውጭ አካላት ጋር ምንም አይነት የሙቀት ልውውጥ በማይኖርበት ጊዜ እንደ ሂደት ይቆጠራል።

በጋዝ የተሠራው ሥራ
በጋዝ የተሠራው ሥራ

ይህ ሊሆን የሚችለው ለምሳሌ የሚሠራ ፒስተን ያለው ዕቃ ጥሩ የሙቀት መከላከያ (thermal insulation) ሲሰጥ ነው። በተጨማሪም የጋዝ መጭመቅ ወይም መስፋፋት ሂደቶች በጋዝ መጠን ላይ የሚለወጡበት ጊዜ በአካባቢው አካላት እና በጋዝ መካከል የሙቀት ሚዛን ከሚከሰትበት የጊዜ ክፍተት በጣም ያነሰ ከሆነ ከአዲያቢቲክ ጋር ሊመሳሰል ይችላል።

በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ በጣም የተለመደው የ adiabatic ሂደት በውስጣዊ ማቃጠያ ሞተር ውስጥ የፒስተን ሥራ ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል። የዚህ ሂደት ዋናው ነገር እንደሚከተለው ነው-ከመጀመሪያው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ እንደሚታወቀው, በጋዝ ውስጣዊ ጉልበት ላይ ለውጥ.ከውጭ ከሚመሩ ኃይሎች ሥራ ጋር በቁጥር እኩል ይሆናል። ይህ ሥራ በአቅጣጫው አዎንታዊ ነው, እና ስለዚህ የጋዝ ውስጣዊ ጉልበት ይጨምራል, እናም የሙቀት መጠኑ ይጨምራል. በእንደዚህ ዓይነት የመጀመሪያ ሁኔታዎች ውስጥ በአዲያቢቲክ መስፋፋት ወቅት የጋዝ ሥራው የሚከሰተው በውስጣዊው ጉልበት በመቀነሱ ምክንያት እንደሚከሰት ግልጽ ነው, በዚህ ሂደት ውስጥ ያለው የሙቀት መጠን ይቀንሳል.

የሚመከር: