உள்ளடக்கத்துக்குச் செல்

பக்கம்:அறிவியல் களஞ்சியம் 3.pdf/556

விக்கிமூலம் இலிருந்து
இப்பக்கம் மெய்ப்பு பார்க்கப்படவில்லை

532 ஆற்றல்‌ நுகர்வு

532 ஆற்றல் நுகர்வு அந்தத் தண்டு எதிர்த்திசையில் சுழற்றப்படுகிறது என்ற று கொள்வோம். இப்பொழுது வேலை (work) பொறியிலிருந்து வெளிச்செல்வதற்குப் பதிலாகப் பொறியை நோக்கிச் செல்கிறது. அப்பொழுது பொறி குறைந்த வெப்ப நிலையிலுள்ள தேக்கத்திலி ருந்து (reservoir) வெப்பத்தை உயர் வெப்ப நிலை யிலுள்ள தேக்கத்திற்கு அனுப்புகிறது. இந்தப் பொறி இப்போது வெப்ப எக்கியாகச் செயல்பட்டுக் காற்றுப் பதனாக்கி (air-onditioner) அல்லது குளிர் பதனியின் (refrigerator) வகையாகச் செயல் படுகிறது. T. உயர் வெப்பநிலை ஆற்றல் Qவெப்பப் பாய்வு திரும்பிச் செயல்படும் வெப்பப்பொறி Q. வெப்பப் பாய்வு T. தாழ் வெப்பநிலை ஆற்றல் Q1 - Q, வேலை உள் தருகை படம் 9. வெப்பம் ஏற்றும் திரும்பிச் செயல்படும் வெப்பப் பொறி Q1 அளவு ஆற்றல் அதிக வெப்பமுள்ள தேக்கத்தை செல்வதுடன் (reservoir) நோக்கிச் ணைந்த வேலை, வெப்பப் பாய்வைக் காட்டு கிறது. அதில் ஒரு பகுதி (ஒப்பீட்டளவில்) குளிர்ந்த தேக்கத்திலிருந்தும் (reservoir) மற்றொரு பகுதியான 01-0, அச்சுத் தண்டிலிருந்து வேலையாகவும் வரு கிறது. ஆற்றல், வேலை ஆகிய அனைத்தும் எதிர்த் திசையில் செல்வதுதான் படம் 8, படம் 9 இடையே யுள்ள வேறுபாடாகும். இதுதான் திரும்பிச் செயல் படுதலின் பொருளாகும். எ வெப்பப் பொறியின் திறமை. சமன்பாடு (1)ல் காட் டப்பட்டுள்ளது போல, திரும்பிச் செயல்படும் (Tever seble) வெப்பப் பொறியின் திறமை தனிநிலை வெப்பநிலைகள் T. T, ஆகியவற்றைச் சார்ந்திருக் கிறது. கோட்பாட்டியலான திறமை = T₁ (1) செயல்முறை வெப்ப எக்கிகள் எதனாலும் இந்த அதி கப்படியான (theoretical) செயல்திறனைச் சாதிக்க முடியாது. கொதிகலனிலுள்ள நீராவியின் வெப்ப நிலை 540°C ஆகவும் (T,) குளிர்ந்த நீராவி நீராக மாற்றப்படுமிடமான குளிர்ப்பியின் /குளிப்பா னின் (condenser), வெப்பநிலை (T,) 50°C ஆகவும் உள்ள நீராவிச் சுழலியின் (steam turbine) அதிக பட்ச (theoretical) திறன் 60% ஆகும். நவீன பொறி யியல் நடப்பில் 40% செயல்திறனைச் சாதித்திருக் கிறது. ஆனால் திறனை மேலும் மேம்படுத்துவதற்கு இடமுள்ளது. வெப்ப எக்கியின் செயல்திறம். வெப்பப் பொறிகள் (heat engines) இயந்திர ஆற்றலை உற்பத்தி செய்வது மட்டுமல்லாமல் ஆற்றலைக்குளிர்ந்த இடத்திலிருந்து வெப்பமுள்ள இடத்திற்கு ஏற்றவும் பயன்படுகின்றன. ஓர் இடத்தை குளிர்விக்கச் செய்யப் பயன்படுத்தப் படும் போது வெப்பப்பொறிகுளிர்பதனச்சாதனமாக வேலை செய்கிறது. ஒரு இடத்தை சூடு செய்யப் பயன்படுத்தப் படும்போது அதுவே வெப்ப எக்கியா கும். ஒரு வெப்ப எக்கியின் செயல் திறம், செயலாற் றல் கெழுவால் கணக்கிடப்படுகிறது. சூடான தேக் கத்திற்கு (hot reservoir) வெளியேற்றப்படும் ஆற்ற லுக்கும் (விரும்பப்பட்ட பலன்) எக்கியை (pump) இயக்கத் தேவைப்படும் வேலைக்கும் (work) உள்ள விகிதமாகும் (ratio) இது தேவையான உள் செலுத் தல் (input) ஆகும். ஒரு வெப்பபொறி வெப்ப எக்கி யாகப் பயன்படுத்தப்படும்போது அதன் செயலாற் றல் கெழுவானது வெப்பப்பொறியின் செயல்திற னின் மறுதலையாகும். ஆகவே (reversible) வெப்ப எக்கியின் கெழு சமன்பாடு 2ஆல் கணக்கிடப்படு கிறது. செயல் திறக் கெழு = T₁ T-T ஓர் அலகு வேலை உள் செலுத்துதலுக்கு வெப்ப நிலையில் ஒரு தேக்கத்தில் ஏற்படக்கூடிய கோட் பாட்டுப் பெரும் ஆற்றல் அளவை இந்த உறவு காட்டுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக ஒரு வெப்ப எக்கியைக் கொண்டு ஒரு வீட்டை வெப்பப் படுத்துவதாகக் கொள்வோம். வெளியிலுள்ள காற்றின் வெப்பநிலை (T) 7°C ஆகவும், வீட்டின் உள்வெப்ப நிலை 21°C ஆகவும் உள்ளதென்று கொள்வோம். சமன்பாடு (2) இரண்டைப் பயன்படுத்தி வீட்டிற்குள் செலுத்தப் பட்ட வெப்பத்திற்கும் (heat) அதற்குத்தேவைப்பட்ட வேலைக்கும் இடையே உள்ள அதிகபட்ச (theoretical) விகிதம் 10.6 ஆக இருக்கும். வீட்டிற்கு வெளியிடப் படும் வெப்பத்தின் அளவானது வெப்ப எக்கியை இயக் கப் பயன்படுத்தப்பட்ட வேலையை விட பத்து மடங் காகும். வீட்டிற்குள் செலுத்தப்படும் ஒவ்வொரு 10.5 அலகுக்கும், 1.0 அலகு வெப்பம் எக்கியை இயக்கச் செலவிடப்படும் வேலையிலிருந்தும், 9.5 அலகுகள்