بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
الدرس الأخير من الديناميكا الحرارية
المقدمـــــــــــــــــــــــــــــــة :
مراجعة الدرس السابق من خلال الأسئلة التالية :
س1/ اشرحي مراحل دورة كارنو الانعكاسية؟
س2/ مثلي بيانيا العلاقة بين الضغط والحجم النوعي في دورة كارنو الانعكاسية.
س3 / وضحي تركيب الآلة الحرارية ؟
اعرضي على الطالبات رسم الآلة الحرارية
ثم تبدئي بدرس اليوم
كيف يمكننا تلطيف الجو في المنازل في الصيف والتخلص من الحرارة ؟
نستخدم المكيفات
انتعرف اليوم على طريقة تكييف حرارة منازلنا للحصول على حياة أكثر راحة
- عرفي المضخة الحرارية ؟.
المضخة الحرارية:
هي آلة حرارية تعمل في الاتجاه المعاكس أي تحول الشغل الميكانيكي إلى طاقة حرارية . بحيث تنقل الحرارة من مستودع بارد إلى مستودع ساخن.
- عددي أنواع المضخات الحرارية؟.
أنواع المضخات الحرارية:
1/ مضخات حرارية تعمل على وضع التبريد مثل : الثلاجات والبرادات والمكيفات
( في حالة التبريد)
2/ مضخات تعمل على وضع التدفئة
مثل : مكيفات الهواء في وضع التدفئة.
ملاحظة :
بما أن المضخات الحرارية تعمل في الاتجاه المعاكس للآلة الحرارية ، فإننا عندما نعكس دورة آلة كارنو الانعكاسية نحصل على دورة آلة كارنو الانعكاسية المقلوبة .
3- اشرحي مراحل دورة كارنو الانعكاسية المقلوبة؟.
دورة كارنو الانعكاسية المقلوبة:
تتكون دورة كارنو المقلوبة من الإجراءات الانعكاسية التالية:
1- الإجراء ( أ - ب ): إجراء تمدد انعكاسي اديباتيكي.
2- الإجراء ( ب - جـ ): إجراء إضافة حرارة انعكاسي عند درجة حرارة ثابتة منخفضة كـ 1 ( إجراء إيزوثيرمي ) .
3- الإجراء ( جـ - و ): إجراء انضغاط انعكاسي اديباتيكي.
4- الإجراء ( و - أ ): إجراء طرد حرارة انعكاسي عند درجة حرارة ثابتة عالية كـ 2
( إجراء ايزوثيرمي ) .
مثلي بيانيا العلاقة بين الحجم النوعي والضغط في دورة كارنو المقلوبة؟.
يتم تمثيلها تماما كدورة كارنو الأولى مع عكس اتجاهات الإجراءات فيها
- استنتجي معامل أداء المضخة الحرارية؟ .
معامل أداء المضخة الحرارية :
معامل الأداء = الطاقة المطلوبة"المنتجة" / الطاقة المدفوعة "المعطاة "
حيث: الطاقة المدفوعة هي الشغل. أما الطاقة المطلوبة فهي في حالة التبريد كح 1 وفي حالة التدفئة كح 2
*في حالة التبريد:
إذا استخدمت آلة كارنو المقلوبة كمبرد (مكيف يعمل على التبريد ) فإن: الطاقة المطلوبة هي كمية الحرارة المسحوبة من المكان البارد ( كح 1 ) الذي درجة حرارته " كـ 1 "
معامل الأداء (التبريد) = كح 1 / شغ
= كح 1 / كح 2 - كح 1
= كـ 1 / كـ 2 - كـ 1
معامل الأداء يمكن أن يكون أكبر أو اصغر من الواحد.
*في حالة التدفئة :
وأما في حالة المضخة الحرارية "مكيف يعمل على الحار" فهي تقوم بدورة مشابهة لدورة المبرد ، فهي تنقل الحرارة من مكان بارد إلى مكان ساخن لذا تكون الطاقة المطلوبة هي ( كح 2 ) التي تنتقل إلى الخزان الحراري الساخن الذي درجة حرارته كـ 2 .
معامل أداء المضخة في حالة (تدفئة)
= كح 2ـ / شغ
= كح 2ـ / كح 2ـ -كح 1
= كـ 2 / كـ 2 - كـ 1
معامل أداء المضخة الحرارية دائما أكبر من الواحد الصحيح.
ملاحظات
1 معامل الأداء ليس له وحدة
2 معامل الأداء في وضع التدفئة يكون أكبر من 1
3 يلاحظ من معادلات معاملات الأداء أعلاه أن المقام هو نفسه في التبريد والتدفئة أما البسط فإنه يرتبط في وضع التبريد بالمستودع البارد ، وفي وضع التدفئة بالمستودع الساخن .