fiz8-6.10· Bölmə 6 İstilik hadisələrində enerjinin saxlanması qanunu· ~13 dəq

Reaktiv mühərrik

Reaktiv hərəkətin mahiyyəti, qaz (hava) reaktiv mühərriki və raket mühərriki, oksidləşdirici fərqi.

Reaktiv hərəkət zamanı cismin bir hissəsi ondan ayrılıb bir istiqamətdə hərəkət edir, cismin qalan hissəsi isə əks istiqamətdə hərəkət alır. Bu hadisə təbiətdə də müşahidə olunur: kalmar kimi molyusklar özlərinə yığdıqları suyu xaricə vuraraq irəli hərəkət edir, «dəli» xiyarın toxumları ayrılanda isə meyvənin özü əks istiqamətdə hərəkət alır. Müasir texnikada reaktiv hərəkət yaratmaq üçün iki geniş yayılmış istilik mühərriki növündən istifadə olunur: qaz (hava) reaktiv mühərriki və raket mühərriki. Qaz mühərriki işində ətraf mühitdən, məsələn, atmosfer havasından istifadə edir: kompressor havanı sıxıb qızdırır, yanma kamerasına yanacaq püskürülür, yanma məhsulu şırnağı turbini fırladır və turbinin aldığı mexaniki enerjinin bir hissəsi dartı qüvvəsi yaradır. Raket mühərriki isə atmosfer havasından asılı olmadığı üçün yanacaqla yanaşı oksidləşdirici maddəni də özü ilə daşıyır, bu da onu kosmik fəzada işlək edir. Raketdə soplodan atılan qaz kütləsinin reaktiv təsiri yaranır: raketə qaz şırnağının reaksiya qüvvəsinə bərabər dartı qüvvəsi təsir edir.

📌Nümunə

Məsələn: raket öz daxilində daşıdığı maye oksigenin köməyi ilə atmosfersiz kosmik fəzada belə yanacağını yandıra və hərəkət edə bilir.

Əsas terminlər

Reaktiv hərəkət — Cisimdən bir hissə ayrılıb bir istiqamətdə hərəkət etdikdə, cismin qalan hissəsinin əks istiqamətdə hərəkət alması.

Qaz (hava) reaktiv mühərriki — İşində ətraf mühitdən, məsələn atmosfer havasından istifadə edən reaktiv mühərrik; kompressor, yanma kamerası, turbin və xaricetmə soplosundan ibarətdir.

Raket mühərriki — Ətraf mühitdən istifadə etməyən, yanacaqla yanaşı oksidləşdiricini də özü daşıyan reaktiv mühərrik; buna görə atmosfersiz kosmik fəzada işləyə bilir.

Oksidləşdirici — Raket mühərrikinin yanma üçün yanacaqla yanaşı özü daşıdığı maddə (məsələn, maye oksigen); atmosferdən asılı olmamağı təmin edir.

Kompressor — Qaz mühərrikində atmosfer havasının təzyiqini

5

–

10

dəfə artıraraq onu qızdıran hissə.

Dartı qüvvəsi — Mühərrikdən atılan qaz şırnağının reaksiya qüvvəsinə bərabər olan, mühərriki irəli hərəkət etdirən qüvvə.

Qaz reaktiv mühərriki ilə raket mühərrikinin müqayisəsi

Xüsusiyyət	Qaz (hava) reaktiv mühərriki	Raket mühərriki
Oksigen mənbəyi	Atmosfer havası	Özü daşıdığı oksidləşdirici (məs. maye oksigen)
Atmosfersiz mühitdə işləmə	İşləyə bilmir	İşləyə bilir
Əsas tətbiq sahəsi	Aviasiya	Kosmik uçuşlar

Fərq yalnız oksigen mənbəyindədir; hər ikisi reaktiv hərəkət prinsipi ilə işləyir.

Qaz mühərrikinin iş mərhələləri

Mərhələ	Nə baş verir
Kompressor	Havanı $5$ – $10$ dəfə sıxır, temperaturu artırır
Yanma kamerası	Yanacaq püskürülür, temperatur $1500$ – $2200\ ^\circ\text{C}$ -yə çatır
Turbin	Şırnağın kinetik enerjisinin bir hissəsini mexaniki (dartı) enerjiyə çevirir
Xaricetmə soplosu	Qalan qaz $\approx500$ – $800\ \text{m/san}$ sürətlə atmosferə atılır

Ardıcıllıq sabitdir: kompressor $\to$ yanma kamerası $\to$ turbin $\to$ xaricetmə soplosu.

✎Qaz mühərrikinin itirdiyi enerji payını tap

1Verilənlər: Qaz (hava) reaktiv mühərrikinin FİƏ-si $25$ – $30\%$ -dir.
2Əlaqə: Faydalı işə çevrilməyən pay $100\%-\eta$ -dır.
3Hesablama: $100\%-25\%=75\%$ və $100\%-30\%=70\%$ .
4Nəticə: Yanacağın verdiyi enerjinin $70$ – $75\%$ -i faydalı işə çevrilmir, işlənmiş hava və yanma məhsulları ilə atmosferə atılır.

✎Kosmik fəzada hansı mühərrik işləyə bilər?

1Şərt: Kosmik gəmi oksigen olmayan, atmosfersiz mühitdə hərəkət edir.
2Qaz mühərrikini yoxla: Qaz (hava) reaktiv mühərriki yanma üçün atmosfer havasından oksigen alır; atmosfer yoxdursa, işləyə bilməz.
3Raket mühərrikini yoxla: Raket mühərriki yanacaqla yanaşı oksidləşdiricini özü daşıyır, atmosferdən asılı deyil.
4Nəticə: Yalnız raket mühərriki atmosfersiz mühitdə işləyə bilər.

🚫Tez-tez səhv

Qaz (hava) reaktiv mühərriki atmosfer havasından asılıdır və atmosfersiz kosmik fəzada işləyə bilməz — bu, yalnız raket mühərrikinin xüsusiyyətidir.

🚫Tez-tez səhv

Reaktiv hərəkəti sadə itələmə ilə qarışdırmayın: burada cismin BİR HİSSƏSİ ondan ayrılıb gedir, xarici bir cisim onu itələmir.

💡Qeyd

Kalmarın suyu xaricə vurması və «dəli» xiyarın toxumları ayrılarkən meyvənin əks istiqamətə getməsi reaktiv hərəkətin təbiətdəki nümunələridir.

⚠️Diqqət

Raketə təsir edən dartı qüvvəsi atılan qaz şırnağının reaksiya qüvvəsinə bərabərdir — raketin öz kütləsi və ya atmosfer təzyiqi ilə deyil.

🚫Tez-tez səhv

$1500$ – $2200\ ^\circ\text{C}$ işçi cismin temperaturudur, $500$ – $800\ \text{m/san}$ isə xaric olan qazın sürətidir — bu iki rəqəmi qarışdırmayın.

Qaydalar

1Cisimdən bir hissə ayrılaraq bir istiqamətdə hərəkət etdikdə, cismin qalan hissəsi əks istiqamətdə hərəkət alır — bu, reaktiv hərəkətdir.
2Qaz (hava) reaktiv mühərriki öz işində ətraf mühitdən, məsələn, atmosfer havasından istifadə edir.
3Raket mühərriki öz işində ətraf mühitdən istifadə etmir, ona görə yanacaqla yanaşı oksidləşdirici maddəni (məsələn, maye oksigen) özü ilə daşıyır.
4Qaz mühərrikində kompressor atmosfer havasının təzyiqini $5\text{–}10$ dəfə artırır, bu da havanın temperaturunun yüksəlməsinə səbəb olur.
5Yanma kamerasında yanacağın yanması nəticəsində işçi cismin (hava və yanma qazlarının) temperaturu $1500\text{–}2200\ {}^\circ\text{C}$ -yə çatır.
6Qaz mühərrikində turbinin aldığı mexaniki enerjinin bir hissəsi dartı qüvvəsi yaradır, qalan hissəsi isə işlənmiş hava və yanma məhsulları ilə birlikdə $\approx500\text{–}800\ \text{m/san}$ sürətlə xaricetmə soplosundan atmosferə (soyuducuya) atılır.
7Raketdə soplodan atılan qaz kütləsinin reaktiv təsiri yaranır: raketə qaz şırnağının reaksiya qüvvəsinə bərabər böyük dartı qüvvəsi təsir edir.
8Qaz (hava) reaktiv mühərrikinin FİƏ-si $25\text{–}30\%$ -dir.
9Raketin çoxlu yanacaq tələb etməsi onun kütləsini artırır və bu, qalxmasını və manevrini çətinləşdirir.

Məşq

7 asan · 7 orta · 7 çətin

Hər testdə təsadüfi 10-dək sual seçilir

Asan Orta Çətin Qarışıq