कार्नो इंजन क्या है? सिद्धांत, कार्यविधि, भाग और चित्र सहित विवरण | Carnot Engine in Hindi

कार्नो इंजन क्या है? (Carnot Engine in Hindi)

कार्नो इंजन एक आदर्श ऊष्मा इंजन है जिसे 1824 में फ्रांसीसी वैज्ञानिक लियोनार्ड कार्नो ने परिकल्पित किया था। यह इंजन किसी ऊष्मा स्रोत से ऊष्मा लेकर कार्य करता है और शेष ऊष्मा को सिंक (ठंडा स्रोत) में छोड़ता है।

कार्नो इंजन का प्रयोग मुख्य रूप से ऊष्मा इंजन की अधिकतम सैद्धांतिक दक्षता को दर्शाने के लिए किया जाता है। यह इंजन चार उत्क्रमणीय (reversible) प्रक्रमों

कार्नो इंजन का सिद्धांत (Carnot Engine Principle):

इस इंजन का सिद्धांत ऊष्मागतिकी के द्वितीय नियम

“समान ताप पर कार्य करने वाले सभी उत्क्रमणीय इंजनों की दक्षता एक समान होती है, चाहे उनमें प्रयुक्त पदार्थ या प्रक्रिया कोई भी हो।”

कोई भी इंजन 100% दक्षता

कार्नो इंजन के भाग (Parts of Carnot Engine):

1. सिलेंडर और पिस्टन: इसमें आदर्श गैस होती है और पिस्टन घर्षणरहित होता है।
2. Source (स्त्रोत): यह ऊष्मा प्रदान करता है, इसका ताप उच्च होता है (T₁)।
3. Sink (सिंक): यह ऊष्मा को ग्रहण करता है, इसका ताप निम्न होता है (T₂)।
4. कुचालक स्टैंड: स्त्रोत और सिंक के बीच थर्मल इंसुलेशन के लिए।

कार्नो इंजन की कार्यविधि (Carnot Engine Working):

इस इंजन में निम्नलिखित चार उत्क्रमणीय प्रक्रम होते हैं:

1. समतापीय प्रसारण (Isothermal Expansion):
   इंजन स्त्रोत से ताप लेकर आदर्श गैस को एक स्थिर ताप T₁ पर प्रसारित करता है। गैस विस्तार करती है और पिस्टन को धकेलती है।
2. रुद्धोष्म प्रसारण (Adiabatic Expansion):
   गैस विस्तार करती रहती है परंतु अब किसी ऊष्मा का आदान-प्रदान नहीं होता। इसका ताप घटकर T₂ हो जाता है।
3. समतापीय संपीड़न (Isothermal Compression):
   इंजन गैस को T₂ ताप पर संपीड़ित करता है और गैस ऊष्मा को सिंक को दे देती है।
4. रुद्धोष्म संपीड़न (Adiabatic Compression):
   गैस को और संपीड़ित किया जाता है जिससे उसका ताप फिर से T₁ हो जाता है।

कार्नो इंजन का चित्र (Carnot Engine Diagram):

📌 नीचे चित्र में कार्नो इंजन के चार प्रक्रम और उसके घटक दर्शाए गए हैं (आप यहाँ चित्र अपलोड कर सकते हैं):

[यहाँ एक लेबल्ड डायराम लगाएं - Carnot cycle का schematic]

कार्नो इंजन की दक्षता (Carnot Efficiency):

कार्नो इंजन की दक्षता का सूत्र होता है:

η = 1 - (T₂ / T₁)

यहाँ:

• T₁ = स्रोत का तापमान (Kelvin में)
• T₂ = सिंक का तापमान (Kelvin में)

इस सूत्र से स्पष्ट है कि यदि T₂ = 0 हो तो दक्षता 100% होगी, लेकिन व्यवहार में यह संभव नहीं है।

निष्कर्ष:

कार्नो इंजन एक सैद्धांतिक मॉडल

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