थर्मोडायनामिक्स में कार्नोट दक्षता की समझ (सूत्र सहित)
सूत्र: थर्मोडायनमिक्स-भौतिकी-की-एक-मौलिक-शाखा-है-जो-ऊर्जा-और-ऊष्मा-हस्तांतरण-के-नियमों-का-परीक्षण-करती-है।-इन-सिद्धांतों-के-मूल-में,-फ्रेंच-भौतिकीविद्-सादी-कर्नोट-के-नाम-पर-नामांकित-कर्नोट-कुशलता-है,-जिन्होंने-इसे-19वीं-सदी-में-पहली-बार-वर्णित-किया-था। कर्नोट-कुशलता-सूत्र-इस-प्रकार-है: जहां: यह-सूत्र-सिद्धांत-में-उच्चतम-कुशलता-उपलब्ध-कराता-है,-जो-एक-चक्र-प्रक्रिया-में-ऊष्मा-को-कार्य-में-परिवर्तित-करते-समय-हीट-इंजन-प्राप्त-कर--सकता-है।-यहां-कुंजी-शब्द-'सैद्धांतिक'-है,-जिसका-अर्थ-यह-है-कि-वास्तविक-दुनिया-के-इंजन-इस-कुशलता-को-व्यावहारिक-सीमाओं-की-वजह-से-पूरा-नहीं-कर-सकते-जैसे-कि-घर्षण-और-ऊर्जा-हानियाँ। गहरे-डूबने-के-लिए,-आइए-प्रत्येक-पैरामीटर-पर-विचार-करें: कल्पना-करें-कि-आपके-पास-एक-स्टीम-इंजन-है-जो-एक-बॉयलर-तापमान-500-के-और-एक-कंडेनसर-तापमान-300-के-के-बीच-चल-रहा-है।-हमारे-सूत्र-में-इन-मूल्यों-को-डालना: इसका-अर्थ-है-कि-यह-इंजन-सैद्धांतिक-रूप-से-40%-की-अधिकतम-कुशलता-प्राप्त-कर-सकता-है।-हालांकि,-वास्तविक-दुनिया-की-असमर्थताओं-जैसे-अन्य-ऊष्मा-हानियाँ-और-घर्षण-के-कारण,-वास्तविक-कुशलता-कम-होगी। एक-अन्य-उदाहरण-में-एक-भू-तापीय-विद्युत--संयंत्र-पर-गौर-करते-हुए,-जो-600-के-के-स्रोत-तापमान-और-330-के-के-सिंक-तापमान-के-बीच-चल-रहा-है: कर्नोट-कुशलता-प्राप्त-की-जा-सकने-वाली-अधिकतम-सीमा-का-प्रतिनिधित्व-करती-है,-जो-इंजीनियरों-को-प्रेरित-करती-है-कि-वास्तविक-दुनिया-की-कुशलताओं-को-अधिक-से-अधिक-कम-करें,-जैसे-कि-भौतिक-सीमाओं-के-भीतर। कर्नोट-कुशलता-सिर्फ-एक-वैज्ञानिक-बनावट-नहीं-है-बल्कि-यह-इंजीनियरिंग-और-ऊर्जा-क्षेत्रों-में-व्यावहारिक-उद्देश्य-सेवारत-है।-यह-एक-ऊपरी-सीमा-नियत-करती-है-जिसके-खिलाफ-वास्तविक-इंजन-और-कूलर-के-प्रदर्शन-की-तुलना-की-जा-सकती-है।-यह-अभिकल्पन-के-समायोजन-में-अधिकतम-कुशलता-प्राप्त-करने-में-मदद-करता-है,-चाहे-यह-कारों-के-लिए-इंजनो,-हवाई-जहाजों,-या-विद्युत-सीमाओं-के-लिए-हों। कारों-की-प्रतिस्पर्धी-बाजार-को-ध्यान-में-रखते-हुए:-निर्माता-ऊंची-ईंधन-कुशलता-के-लिए-प्रयास-करते-हैं।-वे-अपने-इंजनो-को-कर्नोट-सीमा-के-खिलाफ-तुलना-करते-हुए,-ईंधन-खपत-को-यथा-संभव-कम-और-प्रदर्शन-को-अधिक-जाने-का-लक्ष्य-रखते-हैं। एक-सामान्य-गलतफहमी-यह-है-कि-कर्नोट-कुशलता-को-पूर्ण-माना-जाता-है।-वास्तव-में,-इस-कुशलता-को-प्राप्त-करने-के-लिए-एक-पूर्णत-प्रतिवर्ती-प्रक्रिया-की-आवश्यकता-होगी,-जो-वास्तविक-दुनिया-की-स्थिति-के-अन्तर्गत-पूरी-नहीं-हो-सकती--है-उत्पाद-एन्ट्रापी,-उष्मा-लीकेज-और-анек-औघउ-नaalahaियों। एक-अन्य-गलत-धारणा-यह-है-कि-सूत्र-में-प्रयुक्त-तापमान-मूल्य-सील्सियस-या-फारेनहाइट-में-हो-सकते-हैं।-यह-कृत्तक-है;-वे-केल्विन-में-होना-आवश्यक-है-ताकि-गणना-शुद्ध-सटीक-हो--सके। कर्नोट-कुशलता-को-समझना-इंजीनियरों-और-भौतिकविदों-को-हीट-इंजन-के-प्रदर्शन-का-मूल्यांकन-करने-का-एक-अहम्-परिप्रेक्ष्य-प्रदान-करता-है।-यद्यपि-इसका सैद्धांतिक स्varूप है, लेकिन यह एक मूल्यवान मापदंड के रूप में सेवाधार है, जो आविष्कारों को प्रेरित करता है जिसका लक्ष्य इस आदर्श की सीमा तक पहुंचने का है, हालांकि वास्तविक दुनिया द्वारा प्रदत्त संयमनों के साथ।carnotEfficiency-=-1---(coldTemperature-/-hotTemperature)थर्मोडायनमिक्स-में-कर्नोट-कुशलता-का-परीक्षण
कर्नोट-कुशलता-सूत्र-को-समझना
carnotEfficiency-=-1---(Tc-/-Th)Tc-ठंडा-तापमान-(केल्विन-में)-के-लिए-खड़ा-हैTh-गर्म-तापमान-(केल्विन-में)-के-लिए-खड़ा-हैcarnotEfficiency-कर्नोट-इंजन-की-कुशलता-का-प्रतिनिधित्व-करता-है,-जो-एक-विमाहीन-संख्या-रहती-है।कर्नोट-कुशलता-सूत्र-में-इनपुट्स-और-आउटपुट्स
व्यावहारिक-उदाहरण-और-अनुप्रयोग
carnotEfficiency-=-1---(300-/-500)-=-1---0.6-=-0.4-या-40%carnotEfficiency-=-1---(330-/-600)-=-1---0.55-=-0.45-या-45%क्यों-कर्नोट-कुशलता-महत्वपूर्ण-है
सामान्य-गलतफ़हमियाँ
कर्नोट-कुशलता-पर-प्रश्न-और-उत्तरी
निष्कर्ष
Tags: ऊष्मागतिकी, ऊर्जा, हीट इंजन, विज्ञान