उत्क्रमणीय इंजन

Reversible engine

भौतिकी में, एक प्रतिवर्ती इंजन एक आदर्श ताप इंजन को संदर्भित करता है जो एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया के माध्यम से संचालित होता है। ऊष्मा इंजन एक उपकरण है जो तापीय ऊर्जा को यांत्रिक कार्य में परिवर्तित करता है। प्रतिवर्ती इंजन की अवधारणा को समझने से आपको वास्तविक दुनिया के इंजनों के संचालन के पीछे के मूलभूत सिद्धांतों को समझने में मदद मिलेगी।

एक प्रतिवर्ती इंजन एक सैद्धांतिक निर्माण है जो थर्मोडायनामिक्स के सिद्धांतों का पालन करता है और एक आदर्श तरीके से संचालित होता है। एक प्रतिवर्ती इंजन की मुख्य विशेषता यह है कि इसे दोनों दिशाओं में संचालित किया जा सकता है: यह ऊष्मा इंजन के रूप में कार्य कर सकता है, ऊष्मा ऊर्जा को यांत्रिक कार्य में परिवर्तित कर सकता है, या यह रेफ्रिजरेटर या ऊष्मा पंप के रूप में कार्य कर सकता है, कम तापमान से ऊष्मा को अवशोषित कर सकता है। जलाशय और इसे उच्च तापमान वाले जलाशय में स्थानांतरित करना।

अवधारणा को बेहतर ढंग से समझने के लिए, आइए एक सरल उदाहरण पर विचार करें: कार्नोट इंजन। कार्नोट इंजन एक आदर्श प्रतिवर्ती इंजन है जिसका उपयोग अक्सर सैद्धांतिक चर्चाओं में किया जाता है। यह दो ताप भंडारों के बीच संचालित होता है, एक उच्च तापमान (Th) पर और दूसरा कम तापमान (Tc) पर, Th > Tc के साथ।

कार्नोट इंजन के संचालन के दौरान, काम करने वाला पदार्थ, जो गैस या तरल हो सकता है, प्रतिवर्ती प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला से गुजरता है। इन प्रक्रियाओं में इज़ोटेर्मल विस्तार, रुद्धोष्म विस्तार, इज़ोटेर्मल संपीड़न और रुद्धोष्म संपीड़न शामिल हैं।

यहां कार्नोट इंजन में शामिल चरणों का सरलीकृत विवरण दिया गया है:

   इज़ोटेर्मल विस्तार: कार्यशील पदार्थ इज़ोटेर्मल रूप से विस्तार करते हुए उच्च तापमान वाले जलाशय से गर्मी को अवशोषित करता है। इसका मतलब यह है कि इस प्रक्रिया के दौरान कार्यशील पदार्थ का तापमान स्थिर रहता है।

   रुद्धोष्म विस्तार: कार्यशील पदार्थ का विस्तार जारी रहता है, लेकिन अपने परिवेश के साथ ऊष्मा का आदान-प्रदान किए बिना। इस प्रक्रिया से पदार्थ के तापमान और दबाव में कमी आती है।