Бу -күштілі қондырғының Ренкин циклы. 2 страница

23-24. ЖАЗЫҚ ҚАБЫРҒАНЫҢ ЖЫЛУӨТКІЗГІШТІГІ. ЖЫЛУ АҒЫНЫНЫҢ ТЕҢДЕУІ ЖӘНЕ ҚАБЫРҒАНЫҢ ЖЫЛУЛЫҚ КЕДЕРГІСІ. Жылу өткізгіштік дегеніміз – дененің бір-бірімен жанасқан бөліктерінен жылудың біркелкі өтуі немесе ішкі энергияны тасымалдауды айтады. Жылудың берілуі, қатты денелердің жылу өткізгіштігіне тән. Қатты денелерде (диэлектриктерде) және сұйықтарда жылу серпінді толқындар мен, металлдарда электрондардың диффузиясымен, газдарда атомдар немесе молекулалардың диффузиясымен таралады. Бір қабатты жазық қабырға үшін жалу беріліс теңдеуі .

Бір қабатты жазық қабырға (2.2-сурет) арқылы жылу өткізгіштік тәсілімен жылу энергиясының таралуын қарастырамыз: қабырғаның қалындығы д, жылу өткізгіштік коэффициенті тұрақты. Температураның өзгеруі X өсі бойынша бағыттылады .

Қабырғаның сыртқы беттерінің температуралары Т_к1 және Т_қ2; әдетте Т_қ1 > Т_қ2. Бұл жағдайда температура өрісі бір өлшемділік.

Фурье заңына (2.1.6) және жылуөткізгіштің дифференциалды теңдеуіне (2.1.9) негізделіп меншікті жылу ағыны q былай анықталады.

q= , (2.1.12)

мұндағы R_қ - қабырғаның жылулық немесе термиялық кедергісі / қатнасын (2.1.12) қабырғаның жылу өткізгіштігі деп, ал кері шамасы / = R_қ қабырғаның жылу өткізгіштігінің жылулық немесе термиялық кедергісі деп атайды. Қабырға қалындығындағы температураның өзгеруін мына формуламен анықтайды.Т_х=T_қ1- *Х (2.1.13).Көп қабатты (n-қабат) жазық қабырғалар үшінq=(T_қ1-T_қ2(n+1))/ . (2.1.14).Егер жылу ағынынын цилиндр қабырғасының ұзындығына l жатқызсақ, онда есептеу формуласы былай болады.q_l= (2.1.15). q _l- шамасын меншікті жылу ағынының сызықтық тығыздығы дейді, ал Ѕ лln d₂/d₁ қатнасын цилиндрлі қабырғаның ішкі термиялық кедергісі дейді. Көп қабатты цилиндрлі тәрізді n қабырғалар үшін q _l =

25. Қайтымды және қайтымсыз процесстер (үрдістер). Дөңгелек процесс (цикл) жөнінде түсініктеме. Термодинамикалық цикл – термодинамикалық жүйе арқылы жүзеге асырылатын тұйықталған дөңгелек процес. Термодинамикалық цикл термодинамикалық процесс сияқты қайтымды және қайтымсыз болуы мүмкін. Қайтымды процесс – тура немесе кері бағытта болатын процесс, бұл кезде дене барлық тепе-теңдік күйі арқылы өтеді тура және кері бет алғанда. Сондықтан кез-келген тепе-теңдік термодинамикалық процестегі денеің күйінің өзгеруі әр уақытта қайтымды процесс болады. Қайтымсыз процесс- бір бағытта өтетін нақты процесс. Бұл кезде термодинамикалық жүйе алғашқы күйіне өздігінен қайтпайды, сырттан қосымша энергия жұмсалмай, яғни бұл кезде тепе-теңсіз күй өтеді. Жылу мөлшерін Q (Дж) арқылы белгілейді, ал меншікті (1 кг келтірілгенді) – q (Дж/кг) арқылы. Келтірілген меншікті жылу ( q1 ) оң деп есептеледі, ал шыққан жылу ( q2 ) теріс деп есептелінеді. Денемен таралған жұмыс (l ұлғ) оң деп есептеледі, ал денеге жұмсалған жұмыс (l сығ) теріс деп есептеледі. Жұмыс түрінде берілген энергия мөлшері L арқылы белгіленеді, ал меншікті жұмыс – l арқылы. Сонымен жылу және жұмыс – энергияның өзгеру түрі. Термодинамикалық процесте тұйқталған немесе дөңгелек процестер деген ерекше орын алады, бұл кезде жүйе өзінің тізбектелген күйлері арқылы өтіп алғашқы күйіне қайта оралады.

26. ЦИЛИНДРЛІ ҚАБЫРҒАНЫҢ ЖЫЛУ ӨТКІЗГІШТІГІ ЖӘНЕ ЖЫЛУ АҒЫНЫНЫҢ ТЕҢДЕУІ. Тұрақты режімдегі жазық және цилиндрлі қабырғалардың жылу өткізгіштігі.Бір қабатты жазық қабырға (2.2-сурет) арқылы жылу өткізгіштік тәсілімен жылу энергиясының таралуын қарастырамыз: қабырғаның қалындығы д, жылу өткізгіштік коэффициенті тұрақты. Температураның өзгеруі X өсі бойынша бағыттылады .

Қабырғаның сыртқы беттерінің температуралары Т_к1 және Т_қ2; әдетте Т_қ1 > Т_қ2. Бұл жағдайда температура өрісі бір өлшемділік.

Фурье заңына (2.1.6) және жылуөткізгіштің дифференциалды теңдеуіне (2.1.9) негізделіп меншікті жылу ағыны q былай анықталады.q= ,-2.1.12),мұндағы R_қ - қабырғаның жылулық немесе термиялық кедергісі. / қатнасын (2.1.12) қабырғаның жылу өткізгіштігі деп, ал кері шамасы / = R_қ қабырғаның жылу өткізгіштігінің жылулық немесе термиялық кедергісі деп атайды. Қабырға қалындығындағы температураның өзгеруін мына формуламен анықтайды.Т_х=T_қ1- *Х (2.1.13).Көп қабатты (n-қабат) жазық қабырғалар үшін q=(T_қ1-T_қ2(n+1))/ . (2.1.14)Егер жылу ағынынын цилиндр қабырғасының ұзындығына l жатқызсақ, онда есептеу формуласы былай болады. q_l= (2.1.15). q _l- шамасын меншікті жылу ағынының сызықтық тығыздығы дейді, ал Ѕ лln d₂/d₁ қатнасын цилиндрлі қабырғаның ішкі термиялық кедергісі дейді.Көп қабатты цилиндрлі тәрізді n қабырғалар үшінq _l =

27. ИДЕАЛ ГАЗДАРДЫҢ ЖЫЛУСЫЙЫМДЫЛЫҒЫ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ТҮРЛЕРІ. ҚЫСЫМ ЖӘНЕ КӨЛЕМ ТҰРАҚТЫ БОЛҒАНДАҒЫ ЖЫЛУСЫЙЫМДЫЛЫҚТАР ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ӨЗ-АРА БАЙЛАНЫСЫ.Меншікті жылусыйымдылық (немесе жай жылусыйымдылық) бұл берілген процестегі заттың бірлік мөлшеріне керек жылу мөлшері, оның температурасы 1 градусқа өзгергендегі. Заттың бірлік мөлшерлері 1 кг, 1 моль немесе 1 м³ болуына байланысты массалық с, Дж/(кг*К), мольдік μc, Дж/(моль*К) немесе көлемдік с^/, Дж/ (м³ *К) жылусыймдылықтар болып бөлінеді. Орта жылусыйымдылық дегеніміз белгілі термодинамикалық процесте жұмыстық денеге берілген жылу мөлшерінің, оның температурасын t₁ ден t₂ дейінгі аралығына өзгертуге кеткен қатынасы Жұмыстық дененің белгілі температурасына сәйкес, белгілі термодинамикалық процестегі жылусыйымдылықтың мәнін, ақиқаттық жылусыйымдылық дейді. .Идеал газдың жылусыйымдылығы процеске, берілген (немесе шыққан) жылуға, газдың атомдығына, температураға, заттың түріне сондай-ақ (нақты газдардың жылусыйымдылығы қысымға тәуелді) тәуелді болады. Тұрақты қысымдағы процестегі массалық жылусыйымдылықты С_р мен белгілеп изобаралық жылусыйымдылық дейді, ал тұрақты көлемдегі процестегіні С_v – изохоралық дейді. Сондай-ақ молярлық және көлемдік жылусыйымдылықтар үшін, сәйкес индекстер көрсетіледі. С_р және С_v жылусыйымдылықтардың арасындағы байланыс Майер (1814-1878) теңдеуі арқылы анықталады.С_р - С_v =R. (1.1.6) –формуладан шығатын теңдеу онда (1.1.5)-формуладан

28-29.КОНВЕКТИВТІК ЖЫЛУАЛМАСУДЫҢ НЕГІЗГІ КРИТЕРИЙЛЕРЫНЫҢ (САНДАРЫНЫҢ) ҰҚСАСТЫҚ ТЕҢДЕУЛЕРІ. АНЫҚТАЛАТЫН ЖӘНЕ АНЫҚТАУШЫ ҰҚСАСТЫҚ САНДАР.Ұқсастық критерийелері теңдеуі деп – ұқсастықтық анықталатын N_u саны мен енді анықталатын сандарының (R_e, P_r, G_r) арасындағы байланысты айтады.Конвективті жылу алмасу ұқсастықтық төрт санмен сипатталады: N_u, R_e, G_r және P_r. Нуссельт саны N_u=lб/л құрамында жылу беру коэффициенті б бар , бұл негізінен анықталатын сан болады, ал Рейнольдс R_e , Грасгоф G_r және Прандтль P_r - сандары анықтаушы сандар.Анықталатын өлшеміз комеплекстер (ұқсатық критерийіне N_u) – ұқсастық сан, анықталатын шамаларды құрайды. Критерийалды ұқсастық теңдеу – ұқсастық критерийялрдың арасындағы болатын құбыластардың функционалдық байланыстарын сипаттайды.Жылу аппаратарына есептеулер жүргізгенде қажетті параметрі жылу беру коэффициенті б. Ұқсастық критерийесін N_u анықтайтын, конвективті жылу алмасудың жалпы ұқсастық теңдеуі былай жазылады..N_u=f(R_e, G_r, P_r). (2.2.7)Сұйықтың еріксіз қозғау процесіндегі конвективті жылу алмасудың ұқсастық теңдеуі.N_u=f(R_e, P_r) (2.2.8).Сұйықтың қозғалуы мәжбүрлі және турбуленттілік режімде болса еркін қозғалыс конвекциясының критерийісі өте аз болады, сондықтан Грасгоф критерийісі G_r есептемеседе болады. Кейбір газдар үшін Приндтль P_r критерийісі конвективті жылу алмасу процесінде, температураға байланысты мүлдем өзгермейді, сондықтан ұқсатық теңдеуі мынандай қарапайым түрде жазылады.N_u=f(R_e ). (2.2.9).Сұйық еркін қозғалыста, мәжбүрлі конвекция жоқ болады, онда (2.2.7) ұқсастық жылу беру теңдеудегі Рейнольдс санының орнына Грасгоф санын енгізген қажет, сонда мынаны табамыз .N_u=f( G_r, P_r). (2.2.10).Академик М.А. Михеев (сұйықты қыздырғандағы және салқындатқандағы) ағынның бағытын еске алу керек деп, P_rс /P_rқ қатнасында 0,25 тең дәрежені ұсынады. Онда жалпы ұқсастық теңдеу (2.3.6) конвективті жылу алмасу үшін мынандай түрде боладыN_u= C R_eⁿ G_r^в P_r^m (P_rс/P_rқ)^0,25, (2.2.11)мұндағы С – тұрақты коэффициентік сан, n,в, m-тұрақты көрсеткіш дәрежелер, мәнін тәжірибелер арқылы табады.Оындай түрде барлық теңдеулерді (2.2.8 және 2.2.10) жеке жағдайлар үшін жазуға болады:сұйық мәжбүрлі қозғалыс кезінде N_u= C R_eⁿ P_r^m (P_rс/P_rқ)^0,25; (2.2.12)еркін қозғалыс кезінде .N_u= C G_r^в P_r^m

30.ЖҰМЫСТЫ ЖӘНЕ ЖЫЛУДЫ ТЕРМОДИНАМИКАЛЫҚ КҮЙ ПАРАМЕТРЛЕРІ АРҚЫЛЫ АНЫҚТАУ.Термодинамиканың бірінші заңы жылу құбылыстары үшін қолданылатын жалпы энергияның сақталу және (айналу) өзгеру заңының дербес жағдайы болады. Термодинамикалық жүйелердегі өтетін жылулық құбылстарға немесе процестер сәйкес, бұл заң бойынша энергия жоғалмайды және жаңадан пайда болмайды, ол физикалық және химиялық процестерде бір түрден екінші түрге айналады. Бұл заң жылу жұмысқа - жұмыс жылуға айналуын белгілі қалыпқа келтіру (орнату) заңы.Техникалық термодинамикада энергияның жылу Q және механикалық жұмыс l түрінде өзгеруін қарастырады. Демек термодинамиканың 1- ші заңына сәйкес, жүйеде басқа ешқандай өзгерістер болмағандықтан энергияның сақталу заңы бойынша dQ=dU+dL=dU+pdV (1.2.1) немесе Q=ΔU+L=(U₂-U₁)+ pdV. (1.2.2). (1.2.1) және (1.2.2) теңдеулерден жұмыстық денелерге берілген энергия жылу түрінде дененің сыртқы жұмысына pdV (dL) және ішкі энергияларды ДU (du) өзгертуге жұмсалады. Газдардың ішкі энергиясының ДU өзгеруі процестің өзгеруіне өзгешілігіне немесе күйіне байланысты емес, сондықтан ішкі энергия дененің бастапқы және соңғы күйлерімен анықталады. ДU=U₂-U₁=f₂ (P₂,V₂, T₂)-f₁( P₁, V₁, T₁)(1.2.3). Барлық термодинамикалық процестердегі жұмыстық дененің ішкі энергиясының өзгеруін мынандай жалпы формуламен анықтайды.

dU=C_v dT немесе ДU=C_v(Т₂-Т₁) (1.2.4). Көлемі шексіз аз өзгерергендегі dv ауданды, 1.2-суретте көрсетеілген жүйедегі дененің күйі тепе-тең өзгерудегі пайда болған элементтарлық жұмысты мына формула мен анықтайды. dl=pdv(1.2.5). Сондықтан, толық жұмысты жүйдегі көлемнің соңғы тепе-тең өзгеруі процесінде 1-2 қыйсық сызықпен анықтайды және ол мынаған тең l= pdv=1.2.3.4 ауд. (1.2.5’) Егер V₂ >V₁ – болғанда газ ұлғаяды, мұнда dV>0 болады, ал жасалған жұмыс шамасы оң болады, онда l_ұлғ>0, себебі дене жұмысты өзі істейді. Егер V₂ < V₁, болғанда газ сығылады, мұнда dV< 0 болады, ал жұмыс мәні теріс болады. Істелген жұмыстың оң немесе теріс болуының физикалық мағынасы, газ ұлғайғанда сырттан әсер етуші күшке қарсы жұмыс жасалады, ал сығылғанда сырттан әсер етуші күшке қарсы газ жұмыс жасайды. Жылу және жұмыс - процестің функциясы, олардың элементтарлық шамалары dq және dl мәндері толық дифференциал бола алмайды, ал ішкі энергия күйдің функциясы болады, сондықтан dU-толық дифференциалы болады. Өткен ғасырда атақты физик Гиббс, кейін Каммерлинг-Оннес, жылу аппаратарына жылулық есептеуде, жұмыстық дененің күйін анықтау үшін жаңа функция ретінде энтальпия деген ұғымды енгізді.Термодинамикада энтальпия (Н) деген ұғым үлкен орын алады, ол жүйенің ішкі энергияның және қысым мен көлемнің көбейтіндісінің қосындысына тең. Н=U+PV (1.2.6). Меншікті энтальпия h әртімен белгіленіп h= , 1 кг заты бар жүйенің энтальпиясын көрсетеді, ал өлшем бірлігі Дж/кг болады да келесі теңдеумен анықталады h=u+Pυ (1.2.7). Энтальпия күйдің функциясы бола турып, энтальпияға U,P,V шамалары да кіреді әрі ол күй параметрі (функция) болып есептеледі. Сонымен энтальпия кейбір күй функциясы және термодинамикалық функцияны көрсетеді, толық мәнде (ішкі U және сыртқы P,V) жүйелік энергияны және денедегі жылуды сиппатайды.Термодинамиканың бірінші заңын энтальпия арқылы былай жазуға болады. dL=dU+pdV=dU+d(pV)-Vdp=d(U+pV)=dH-Vdp (1.2.8) немесе q_1-2=h₂-h₁- vdP, (1.2.9) мұндағы dl_тех=-vdP (1.2.10). Не былай жазуға болады l_тех= - vdp= =vdP, (1.2.11) мұндағы l_тех – қысымы өзгергендегі дененің меншікті техникалық жұмысы.1.3-суретте алынған тәуелділік, PV-диаграммада график түрінде көрнекті бейнелеген. Кинетикалық энергияның ағыны немесе газдардың қысымы өзгергенде техникалық жұмыс l_тех пайда болады.Егер аппараттағы қысым азайса (мысалы турбинада), онда dP<0, олай болса - VdP>0, демек техникалық жұмыс l_тех >0 оң болады.Бұнда жұмыс сыртқы нәрсеге қарсы ағын түрде пайда болады.Егер керсінше, қысым аппаратта көбейсе (мысалы компрессорда) онда dP>0, демек - VdP>0, техникалық жұмыс теріс болады. Бұл жағдайда жұмыс сыртқы двигательмен ағынға қарсы әсер етеді.1.2.8 теңдеуге кіретін техникалық жұмыс l_тех – бұл сұйық не газ ағындарында орналасқан қандайда бір агрегеттардың (мысалы турбиналар, компрессорлар, насостар мен желдеткіштер), пайдалы жұмысы. Егер мұндай ( немесе осы сияқты) агрегет болмаса l_техн=0

31. ЖАЗЫҚ ҚАБЫРҒА АРҚЫЛЫ ЖЫЛУ БЕРІЛІС. ЖЫЛУ БЕРІЛІС КОЭФФИЦИЕНТІ К ЖӘНЕ ЖЫЛУ БЕРІЛІСТІҢ ЖЫЛУЛЫҚ КЕДЕРГІСІ R. Бір ортадан (ыстық) екінші ортаға салқын, бір немесе көп қабатты кез келген қабырғалар пішімі арқылы жылудың берілуін, жылу беріліс деп атайды. Жылу беріліс - өте ыстық суйықтықтың қабырғаларға берілуінен, қабырғаның жылу өткізгіштігінен және қабырғалардан салқын ортаға берілуінен тұрады. Жазық бір қабатты қабырға арқылы жылу берілісті (2.3 – сурет) қарастырамыз Суретте қабырға қалыңдығы д және қабырғаның жылу өткізгіштік коэффициенті л, бір келкі жазық қабырға көрсетілген. Қабырғаның бір жағында ыстық орта Т_с1 температурада, екінші жағында Т_с2 температуралы салқын орта бар. Қабырға бетінің температурасы белгісіз олар Т_қ1 және Т_қ2 әріптермен белгіленген. Жылу беру коэффициенттерінің қосынды мәндері, ыстық жағында б₁, ал салқын жағында б₂–ге тең.Берілген шартқа байланысты жазық қабырға арқылы сұйықтықтың ыстық температурадан салқын температурада берілуіндегі меншікті жылу ағынын q және қабырға бетінің температурадаларын табу керек Т_қ1 Т_қ2 .Бірінші буын – жылу конвекция бойынша ыстық жылу көзінен қабырғаға берілгендігі меншікті жылу ағынының тығыздығы Ньютон-Рихман теңдеуімен анықталадыq=б₁ (T_с1-Т_қ1), (2.3.1)мұндағы б₁ ыстық сұйықтан қабырғаға жылу беру коэффициенті, барлық жылу алмасудың түрлерін есепке алатын.Екнші буын – қабырға арқылы жылу өткізу, бұл жағдайда жылу ағынының тығыздығы Фурье теңдеуімен анықталады.q= (Т_қ1-Т_қ2). (2.3.2).Үшінші буын – жылуды конвекция арқылы қабырғаның екінші бетінен салқын сұйыққа беру. Бұл жағдайда жылу ағынының тығыздығы Ньютон-Рихман формуласымен анықталады.q= б₂ (Т_қ2 –Т_с2). (2.4.3).(2.4.1), (2.4.2), (2.4.3) теңдеулерінен температуралық арындар анықталады..Т_с1-Т_қ1=q/б₁.Т_қ1-Т_қ2=q*д/л (2.4.4).Т_қ2-Т_с2=q/б₂.Осылардың бәрін қосып толық температуралық арынды аламыз. Т_с1-Т_с2=q(1/б₁+д/л+1/б₂), (2.4.5).осыдан жылу ағынының мәнін анықтаймызq= (Т_с1-Т_с2)=К(Т_с1-Т_с2)=Т_с1-Т_с2/R. (2.4.6).Жылу беріліс коэффициенттің мәні төмендегіше К= . (2.4.7). Жылу беріліс коэффициентінің кері шамасы, жылу берілістің толық термиялық кедергісі деп аталады. (2.4.7) теңдеуінен бұл шама мынаған тең:

К=1/К=1/б₁+д/л+1/б₂, (2.4.8),мұндағы R_б1=1/б₁ – ыстық жылу көзі, жағынан жылу берудің жеке термиялық кедергісі;R_л=д/л - қабырғаның жеке жылу өткізгіштік термиялық кедергісі. R_л2 = 1/ - салқын жылу тасымалдау жағындағы жылу берудің жеке термиялық кедергісі. (2.4.6) теңдеуі бір қабатты жазық қабырғаның жылу беріліс теңдеуі болып септеледі.Жылу беріліс коэффициенті К жылу берілістің қарқындылығын сипаттайды, Вт/(м² К).К-ны анықтау үшін және алдын ала табу керек, себебі олар конвекциялы және сәулелі жылу алмасуды ескереді. .Т_қ1 және Т_қ2 температуралары (2.3.4) теңдеуінен q-ды табқаннан кейін анықталады.Көп қабатты қабырға , , ... - n қабаттардың қалындықтарынан , ... - n қабырғалардың жылу өткізгіштік коэффициентерінен тұрады. Бұл кезде меншікті жылу ағынның тығыздығы мынаған тең. = K (Т_с1-Т_с2) = , (2.4.9)мұндағы R – жылу берілістің жалпы термиялық кедергісі ол мынаған тең

32-33. ТЕРМОДИНАМИКАНЫҢ ЕКІНШІ ЗАҢЫНЫҢ МАҢЫЗЫ МЕН НЕГІЗГІ АЙТЫЛУЛАРЫ. ТУРА ЖӘНЕ КЕРІ АЙНАЛЫМДАР (ЦИКЛДЕР) ЖӨНІНДЕ ТҮСІНІКТЕМЕ.Егер термадинамиканың 1^ші –заңы жылу Q және механикалық жұмыс L арасындағы өзара байланыстарды (жылудың жұмысқа, жұмыстың жылуға айналуы, бірақ бұл кезде өзгеру ешқандай шартсыз болуы мүмкін) қарастырса, термодинамиканың екінші заңы жылу және термодинамикалық процестердің бағытын сипаттайды және жұмыстың жылуға айналуы мүмкін деп шарт қояды. Термодинамиканың екінші заңы бойынша әртүрлі ғалымдардың айтқан бірнеше тұжырымдамалары бар (Ломоносовтың, Карно, Клаузиус, Томсон және де басқалар). 1824 жылы Карно термодинамиканың екінші заңының мағынасын былай деп тұжырымдады. Жылу жұмысқа айналу үшін, кем дегенде екі жылу көзі қажет, әр түрлі температураларда. 1850 жылы Клаузиус термодинамиканың екінші заңына мынадай тұжырым жасады: “Жылу суық заттан ыстық затқа өздігінен өте алмайды қосымша энергия жұмсалмай”,-деген. Осыған байланысты табиғатта біріңғай өздігінен жүріп жатады, бірақ олар қоршаған орта мен теңдеусіз күйде кері жүруі мүмкін емес, қосымша өтем болмай. Термодинамиканың екінші заңы жалпы түрде “Өздігінен өтетін құбылыстар қайтымсыз” – деп тұжырымдайды. Термодинамиканың екінші заңының ең маңызды тұжырымдасы ол термиялық п.ә.к.-ті бірге тең жылу қозқғалтқышын жасау мүмкін емес, басқаша айтқанда жылуды толық механикалық жұмысқа айландыратын мәңгілік қозқғалтқышты жасауға болмайды. Жылу машинасындағы жылудын жұмысқа айналу процесінің жетілдіру дәрежесін термодинамиканың екінші заңы бойынша анықтауға болады. Жұмыстық цикл кезінде оң айналымдық жұмыс болса, онда оны тура цикл деп немесе жылу қозқғалтқышының циклы деп атайды, демек l_ұлғ > l_сығ. (1,4-сурет). Сағат тілі бағатымен өтетін PV- диаграммасында (1.4-сурет) тура айналымның (циклдың) 1 а 2- процесі ұлғаю жұмысын (l_ұл), ал 2б1 процесі сығымдау жұмысын (l_сығ) көрсетеді.Сонымен сығылу сызығы 2-б-1, ұлғаю сызығының 1-а-2 астында орналасады, бұл жағдайда циклдегі жұмыс l_ц оң болады.l_ц=l_ұл - l_сығ > 0 1.4 – сурет. Цикл кезіндегі жұмсалатын жұмыс кері жүрсе, кері айналым немесе тоңазытқыш машиналар циклы деп аталады, демек l_сж > l_расш, бұл кезде сығылу процесінің (2- а-1) ұлғаю процесінің (1-б-2) сызығынан жоғары орналасады (1.5-сурет). Егер сығылу сызығы 2-а-1, ұлғаю сызығының жоғары орналаса, онда циклдағы газдың жұмысы керсінше (теріс) болады. Термодинамикалық циклдардың тура және кері циклдары болады. Тура циклда жылу қозғалтқыштары жұмыс істейді де, кері циклда тоназытқыш машиналары жұмыс істейді. Жылу қозғалтқыштарында жылу жұмысқа ауысады. Бұл кезде сыртқы (Т₁, q₁) жоғарғы температура көзінең жылу беріледі және төменгі температура көздерінен жылу алынады(Т₂ q₂). Практикада жылу қозғалтқыштарында қолданылатын жылудың ыстық көзі ретінде отынды жағудың химиялық реакциясын, ал жылудың салқын көзі ретінде – қоршаған ортаны айтуға болады. Энергияның сақталу заңына сәйкес, жылу қозғалтқышынан алынған циклдік жұмысты l_ц > 0 және оның мағынасын түсіндіру үшін жылу қозғалтқыштың термодинамикалық схемасын қарастырайық (1.6-сурет) Іс жүзінде барлық жылу двигательдеріндегі жылу көзі ретінде отынды жаққанда жүретін химиялық немесе ішкі ядролық реакциялар қолданса, ал салқын жылу көзі ретінде қоршаған ортаны – атмосфераны қолданады. Жұмысшы дене ретінде газ не бу пайдаланылады. Тура циклдардың нәтижелілік сиппатамасы болып термиялық пайдалы әсер коэффициент (ПӘК) болып есептеледі. Циклде двигатель жасаған жұмыстың l_ц берілген жылу мөлшеріне қатнасын циклдың термиялық пайдалы әсер коэффициенті деп η_t атайды.η_t= (1.3.1). Тоңазытқыш машиналарындажылуды тасымалдау процесі төменгі температурадағы жылу көзден (T₂, q₂) жылулықты жоғарғы температурадағы жылу көзге (T₁, q₁), тасымалдау арқылы іске асады, себебі бұл процесті іске асыру үшін тоңазытқыш машинаға жұмсалған жұмыс сырттан беріледі. Сонда төменгі жылу көз q₂ мөлшердегі жылулықты береді, ал жоғарғы жылу көз q₁= q₂+l_ц мөлшердегі жылулықты алады, сонымен тоңазытқыш машина жұмысы l_ц<0. (1.7- сурет). Тоңазытқыш машинаның термодинамикалық схемасы. 1.7-сурет. Кері циклда жұмыс l_ц жылуға q₁ ауысады немесе оның жетілдік дәрежесі тоңазытқыш коэффициентімен ε анықталады. Тоңазытқыш коэффициент тоңазытқыш камерадан цикл бойынша алынған жылу мөлшерінің, осы циклда жұмсалған жұмысқа қатнасы арқылы таблады.ε=