എല്ലാ ആന്തരിക ജ്വലന എൻജിനുകളുടെയും രൂപകല്പനയും പ്രവർത്തനവും സൈദ്ധാന്തികമായിട്ടാണ് കാർനോട്ട് ചക്രം

എല്ലാ സൈക്ലിക് തെർമോഡൈനമിക് പ്രക്രിയകളിലും, കർനോട്ട് സൈക്കിളിന് പ്രത്യേക സൈദ്ധാന്തിക പ്രാധാന്യവും പ്രായോഗിക ഉപയോഗവും ഉണ്ട്. പലപ്പോഴും ഇത് അസാധാരണവും, മഹത്തായതും, ആദർശവുമാണ്. പലർക്കും അത് അനായാസവും അസ്വാസ്ഥ്യവുമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, എല്ലാ സ്ക്വയറുകളും യഥേഷ്ടം സ്ഥാപിക്കുന്നെങ്കിൽ, ഫ്രഞ്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞനും എഞ്ചിനീയർ സാദി കാർനോട്ടും കണ്ടെത്തിയ ഈ കണ്ടുപിടുത്തത്തിന്റെ എല്ലാ ലാളിത്യവും സൌന്ദര്യവും ഉടൻ തുറക്കും. നിർദ്ദിഷ്ട പ്രക്രിയയിൽ അമാനുഷികത ഒന്നും ഇല്ലെന്നും പ്രകൃതിയിലെ ചില നിയമങ്ങളുടെ ഏറ്റവും ഫലപ്രദമായ ഉപയോഗം മാത്രമാണെന്നും വ്യക്തമാകുന്നു.

വാസ്തവത്തിൽ ഏറ്റവും പ്രസിദ്ധവും നിഗൂഢവുമായ കർനോട്ട് സൈക്കിൾ എന്താണ്? തെർമോഡൈനമിക് സംവിധാനത്തെ താപവുമായി ബന്ധിപ്പിച്ച്, സ്ഥിരമായ സ്ഥിരതയുള്ള താപനിലയുള്ള ഒരു ഡോർസ്റ്റാറ്റ് ടാങ്കുകളുമായി അതിനെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ഒരു അടിസ്ഥാന സംസ്ക്കരണമായി ഇത് നിർവചിക്കാവുന്നതാണ്. രണ്ടാമത്തെ (റഫ്രിജറേറ്റർ) രണ്ടാമത്തേതിനേക്കാൾ (ഹീറ്റർ) ആദ്യത്തേത് കൂടുതലാണ് എന്ന് ഊഹിക്കാം. കാർണോ സൈക്കിൾ ആണ് ആദ്യം തെർമോഡൈനാമിക് സംവിധാനത്തിന്റെ തുടക്കം. ഒരു താപീയമൂല്യമുള്ള തുടക്കത്തിൽ ഹീറ്ററുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നു. പിന്നെ, സമ്മർദ്ദത്തിൽ അപ്രതീക്ഷിതമായി കുറയുകയും, ചൂടിൽനിന്ന് ചൂടാക്കുകയും ബാഹ്യ സമ്മർദ്ദത്തിന് എതിരുവയ്ക്കൊപ്പം, ഒരു സ്ഥായിയായ സ്ഥായിയായ വികാസവും ഉണ്ടാവുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഇതിനുശേഷം, സിസ്റ്റം വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നു, അത് വീണ്ടും അറ്റ്യാജിറ്റേറിയനുമൊപ്പം ക്വാസി-സ്റ്റാറ്റിക് വിപുലീകരണത്തിന് കാരണമാകുന്നു. ഈ തരത്തിലുള്ള വിപുലീകരണത്തിലൂടെ തെർമോഡൈനമിക് സിസ്റ്റം ബാഹ്യ സമ്മർദ്ദത്തിന് ചില പ്രതിരോധപ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്തുന്നു. ഈ സംവിധാനത്തിൽ, സിസ്റ്റം റഫ്രിജറേറ്ററുമായി ബന്ധപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, അത് ഒരു പ്രത്യേക പോയിന്റുമായി ഉത്തേജിതമായ സമ്മർദ്ദം തുടർച്ചയായി വർദ്ധിപ്പിക്കും, അതിനുശേഷം രണ്ടാം റിസർവോയർ ഹീറ്ററിൽ നിന്ന് കടമെടുത്ത താപ ഊർജ്ജം നൽകുന്നു. കാർനറ്റ് ചക്രം അതിശയകരമാണ്, അതിൽ ഏതെങ്കിലും തരത്തിലുള്ള ചൂട് ഉണ്ടാകില്ല. സൈദ്ധാന്തികമായി, അത്തരമൊരു സ്കീമിനെ ഒരു ശാശ്വത മോഷൻ യന്ത്രം എന്ന് വിളിക്കാം . ഒരു ജോടി ടാങ്കുകളുടെ താപനിലയിൽ മാത്രം ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്ന കാർനോട്ട് സൈക്കിളിന്റെ താപ ശേഷി എല്ലായ്പ്പോഴും കഴിയുന്നത്ര ഉയർന്നതാണ്. എന്നിരുന്നാലും, സാദി കാർനോട്ടിലെ ചാക്രിക പ്രക്രിയയിൽ അനുവദനീയമായ മുപ്പതു ശതമാനം താപം കാര്യക്ഷമതയുള്ള ഒരു യന്ത്രം സൃഷ്ടിക്കാൻ ആരും ഇതുവരെ തയ്യാറായിട്ടില്ല.

ഈ പ്രക്രിയ ഉത്തമമാണെന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു, കാരണം അത് ചൂതാട്ടത്തെ ഉപയോഗപ്പെടുത്തി മറ്റ് സൈക്കിളുകളെക്കാൾ വളരെ മികച്ചതാണ്. മറ്റൊരുതരത്തിൽ, ഇസോടോർമൽ പ്രക്രിയകൾ സംഘടിപ്പിക്കുന്നതിലും തകരാറിലുമുള്ള ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ മൂലം യഥാർത്ഥ എഞ്ചിനുകളിൽ പ്രയോഗിക്കുന്നത് വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. ചൂട് കൈമാറ്റം പരമാവധി കാര്യക്ഷമതയ്ക്കായി, അത്തരം ഒരു യന്ത്രത്തെ ബാഹ്യ പരിതസ്ഥിതിയിൽനിന്ന് പൂർണമായി ഒറ്റപ്പെടുത്തണം. വാസ്തവത്തിൽ അത് അസാധാരണമാണ്.

റിവേഴ്സ് കർനോട്ട് സൈക്കിൾ ചൂട് പമ്പിന്റെ തത്വത്തെ അടിവരയിടുന്നു. അത് ചൂടാക്കൽ യന്ത്രത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി , ചൂടേറിയ വസ്തുവിന് പരമാവധി ഊർജ്ജം നൽകണം, ഉദാഹരണമായി ഒരു ചൂടായ സംവിധാനം. ബാഹ്യ പരിസ്ഥിതിയിൽ നിന്നും ചൂടിൽ ചിലത് വളരെ കുറഞ്ഞ താപനിലയുള്ളതാണ്, മെക്കാനിക്കൽ പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്തുമ്പോൾ ശേഷിക്കുന്ന ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം , ഉദാഹരണത്തിന് ഒരു കംപ്രസ്സർ.