ఘర్మయంత్రములు
సంగ్రహ ఆంధ్ర
పటములో వాయువు స్థితి A నుండి B కి మారును. ఉష్ణోగ్రత మారక స్థిరముగా నున్నది కనుక ఇది సమతాప క్రియ యగును.
అతాపక వ్యాకోచము : ఈ రెండవక్రియలో F ను తీసివేసి, స్తూపకమునకు H అను ఉష్ణనిరోధకమగు కాప్ (cap) తగిలించబడును. పిస్టను ముందుకు కదలునట్లు చేయుటచే వాయువు వ్యాకోచించి B వద్ద నున్న స్థితి నుండి C కి పోవును. ఈ ప్రక్రియలో ఉష్ణోగ్రత T నుండి అంతకంటె తక్కువ ఉష్ణోగ్రత T' కు మారును. కనుక దీనిని అతాపకక్రియ అందురు. C వద్ద నున్న వాయువు వ్యాకోచకశక్తి (expansive power) ని కోల్పోవుటచే, దానికి 'పని' చేయగల సమర్థత ఉండదు. దానిని తిరిగి ప్రారంభస్థితికి తీసికొని వచ్చుటకు వాయువును రెండు దశలలో సంకోచింపచేయవలెను.
సమతాపసంకోచము : ఈ ప్రక్రియలో ఉష్ణగ్రాహకము (sink) G, T' డిగ్రీల ఉష్ణోగ్రత వద్ద స్తూపమునకు తగిలించ బడును. వాయువు సంకోచించునపుడు ఉత్పన్నమైన ఉష్ణము ఉష్ణగ్రాహకమునకు ఇచ్చివేయబడును.
అతాపక సంకోచము : స్తూపము H కి తగిలించబడి వాయువు అతాపకముగా సంకోచించబడుటచే, వాయువు ప్రారంభస్థితి A కి తీసికొని రాబడును.
ఈ నాలుగు ప్రక్రియలు కలిసిన, ఒక ఆవర్తము (cycle) పూర్తియగును గాన, దీనిని కార్నో ఆవర్తము (carnot cycle) అని యందురు.
అంతర్జ్వలన యంత్రములు (internal combustion engines) : పైన వివరించబడిన ఆవిరి యంత్రములలో తాప ప్రభవస్థానమును, యంత్రభాగమైన స్తూపమును విడివిడిగా నిర్మింపబడినవి. అట్లుకాక, ఉష్ణము స్తూపములోనే జనించునట్లు నిర్మింపబడిన యంత్రములు అంతర్జ్వలన యంత్రములని వ్యవహరింపబడు చున్నవి. ముఖ్యముగా కారులు, రైళ్లు, విమానములు, ఓడలు నడుపుటకు ఈ యంత్రములు ఉపయోగపడు చున్నవి. ఈ రకపు యంత్రములలో ' గేసొలీన్' (gasoline), చమురు (oil) లేక వాయువును ముఖ్య మైన ఇంధనములుగా వాడుచున్నారు. ఈ యంత్రనిర్మాణమునందు ఒకటిగాని, అంతకంటె ఎక్కువగాని స్తూపములు వివిధపద్ధతులలో అమర్చబడియుండును. యంత్రస్తూపములోని వాయువు వ్యాకోచ సంకోచములు చెందుటచే అందలి పిస్టను ముందు వెనుకలకు కదలును. కలిపెడుకడ్డీ (Connecting rod) క్రాంక్ షాఫ్ట్ (crank-shaft), ఫ్లైవీల్ (Fly-wheel) వీటి సహాయమున పిస్టనుయొక్క ముందువెనుకల కదలికను యంత్రముల చక్రములు గుండ్రముగా తిరుగునట్లు చేయుటకు ఉపయోగింతురు. ఈ విధముగా కారులు, రైళ్లు మొదలగునవి నడుపబడుచున్నవి.
1680 వ సం॥ లో హైగెన్స్ (Huygens) అను డచ్చి భౌతిక శాస్త్రవేత్త ఒక యంత్ర నిర్మాణమును ప్రతిపాదించెను. ఈ యంత్రములోని భాగములు రెండు: 1. నిటారైన ఒక స్తూపము (Vertical cylinder), 2. దానిలో కదిలెడి పిస్టను. తుపాకి మందును (Gun powder) స్తూపములో పేల్చుటవలన పిస్టనుపైకి నెట్టబడును. ప్రేలుడువలన స్తూపము వేడివాయువు (Hot gases) లలో నింపబడును. వాయువులు చల్లబడినపుడు పిస్టను గురుత్వాకర్షణ (gravity) వలన క్రిందకు జారును. మరల తుపాకి మందును మార్చి పిస్టనును పైకి పంపవచ్చును. ప్రతి పర్యాయము ఇంధనమును మార్చుట కష్టము. కాబట్టి హైగెన్సుచే ప్రతిపాదింపబడిన యీ యంత్రముయొక్క నిర్మాణము సాధ్యపడలేదు. మండెడి పెక్కు వాయువులు (Combustible gases), చమురులు, క్రొత్తవి కనిపెట్టబడుటతో అనేక సంవత్సరముల ప్రయోగానంతరము అంతర్జ్వలనయంత్రముల నిర్మాణము సాధింపబడినది. ఈ యంత్రముల నిర్మాణములోని తొలి ప్రయత్నములను ఇచ్చట వివరించుటకు సాధ్యపడదు.
అంతర్జ్వలన యంత్రములలో రెండు ముఖ్య విభాగములు కలవు.
1. ఆటో ఆవర్త యంత్రములు (otto-cycle engines): వీటియందు స్థిరఘనపరిమాణమువద్ద (Constant Volume) ఉష్ణము గ్రహించబడును.
2. డీసెల్ ఆవర్త యంత్రములు (Diesel cycle engines): వీటియందు స్థిరపీడనము (Constant Pressure) వద్ద ఉష్ణము గ్రహించబడును.
నేటి అంతర్జ్వలన యంత్రములలో నూటికి ఎనభై వంతులు ఆటో రకమునకు చెందినవే.
558
