સમજાવો: કાર્નો ચક્ર અને કાર્નો એન્જિન.

(N/A) કાર્નો એન્જિન એ નિકોલસ લિયોનાર્ડ સાદી કાર્નો દ્વારા પ્રસ્તાવિત એક સૈદ્ધાંતિક થર્મોડાયનેમિક ચક્ર છે. તે $T_H$ (ઉષ્મા પ્રાપ્તિ સ્થાન) અને $T_L$ (ઠારણ વ્યવસ્થા) તાપમાન ધરાવતા બે ઉષ્મા ભંડારો વચ્ચે કાર્ય કરે છે.
$1$. કાર્નો એન્જિનના ઘટકો:
- અવાહક દીવાલ અને સુવાહક તળિયું ધરાવતો નળાકાર.
- ઘર્ષણરહિત,અવાહક પિસ્ટન.
- કાર્યકારી પદાર્થ (આદર્શ વાયુ).
- ઊંચા તાપમાન $T_H$ વાળું ઉષ્મા પ્રાપ્તિ સ્થાન.
- નીચા તાપમાન $T_L$ વાળી ઠારણ વ્યવસ્થા.
- એક અવાહક સ્ટેન્ડ.
$2$. કાર્નો ચક્રના તબક્કા:
- તબક્કો $I$: સમતાપી વિસ્તરણ: વાયુને ઉષ્મા પ્રાપ્તિ સ્થાન પર મૂકવામાં આવે છે. તે $T_H$ તાપમાને સમતાપી રીતે વિસ્તરણ પામે છે અને ઉષ્મા પ્રાપ્તિ સ્થાનમાંથી $Q_H$ જેટલી ઉષ્માનું શોષણ કરે છે.
- તબક્કો $II$: એડિબેટિક (નિરુદ્ધોષ્મ) વિસ્તરણ: નળાકારને અવાહક સ્ટેન્ડ પર મૂકવામાં આવે છે. વાયુનું તાપમાન $T_L$ ન થાય ત્યાં સુધી તે એડિબેટિક રીતે વિસ્તરણ પામે છે.
- તબક્કો $III$: સમતાપી સંકોચન: નળાકારને ઠારણ વ્યવસ્થા પર મૂકવામાં આવે છે. વાયુનું $T_L$ તાપમાને સમતાપી સંકોચન થાય છે અને તે ઠારણ વ્યવસ્થાને $Q_L$ જેટલી ઉષ્મા મુક્ત કરે છે.
- તબક્કો $IV$: એડિબેટિક (નિરુદ્ધોષ્મ) સંકોચન: નળાકારને ફરીથી અવાહક સ્ટેન્ડ પર મૂકવામાં આવે છે. વાયુનું તાપમાન ફરીથી $T_H$ ન થાય ત્યાં સુધી તેનું એડિબેટિક સંકોચન કરવામાં આવે છે,જેથી ચક્ર પૂર્ણ થાય છે.