موضوع للبحث

السلام عليكم

عودة الى قياس القدرة فى المحركات المكبسية

ان عملية الاحتراق داخل المحركات المكبسية التى تسبب فى الدفع وانتاج الطاقة لهى عملية مركبة ومعقدة بعض الشى لانها تمثل اتحاد بين قوانين غاية فى الدقة والحساسية فهى اتحاد بين قوانين الميكانيكا الكلاسيكية وبين وقوانين الحرارة وقد سمى هذا الاتحاد بقاونين اديناميكا الحرارية

كان العلماء فى الماضى يعتقدون بان الحرارة مجرد سيال سمى كلوريك ينتقل من الاجسام الساخنى الى الباردة الى ان يصل لدرجة الاتزان وهى تعادل الحرارة بين الجسمين ولكن بفضل الله تقدم العلماء خطوات شية عندما اكتشفوا بان الحرارةما هى الا طاقة كامنة فى ذرات وتراكيب الذرات اى هى طاقة داخلية كامنة تنتقل من الجسم الساحن الى الجسم الباردوقد لوحظ هذا عند البحث فى لماذا يتحول جزء كبير من الشغل الى حرارة مبددة ومن هنا كان التفكير فى امكانية تحويل وتوجيه هذه الحرارة الى شغل

وهنا فى المحرك المكبسى نرى هذه القوانين متجلية بوضوح حيث لانتاج الشغل الذى نستفيد منه فى هذه الحياةبواسطة هذه المحركات لابد لنا من طاقة حرارية تتولد لنا حتى نحصرها ونوجهها لانتاج شغل ما

يبدا توليد الطاقة او الحرارة فى الاسطوانة وتلعب القوانين دورها حيث تتبلور قوانين الظغط والحرارة والحجوم
لتؤدى عملية انتاج الطاقة على اكمل وجه
الطاقة المتولدة هنا هى الطاقة الحرارية ولحسابها لابد من طرح القوانين على الطاولة لنختار منها ورقة رابحة فى هذا الحقل وهى ورقة قانون الظغط وعلاقته بالحجوم

نص القانون : pv=nRT هذا القانون معروف فى الفيزياء بقانون الغازات المثالية
الظغط p
الحجم v
هو كتلة الذرات او الجزيئات الموجودة فى وحدة الجرامات من المادة سواء عنصرا او مركبا n
مقدار ثابت R
T درجة الحرارة
واضح اننا باستخدام هذه العلاقة نستطيع اسنتاج درجة الحرارة المتولدة تحت ظغط ما ثابت وحجم محدد

ولكن هنا ليس غاز واحد او حجم مادة واحدة هى التى ولدت لنا هذه الحرارة والطاقة اى n ليس لغاز او خجم واحد هنا فى الاسطوانة بل هى معادلة تفاعل انفجارى حصلت فى الاسطوانة مكونة من عدة عناصر ولو انى لم اتوصل لمعرفة هذه المعادلة او العناصر المتفاعلة على وجه الدقة الا ان المر بات واضحا الان فيجب ان تكتب المعادلة التفاعلية اولا ويكتب عدد مولات كل عنصرداخل فى التفاعل وخارج منه وتوزن المعادلة ثم تحسب كتلة كل عنصر او مركب ناتج بواسطة عدد مولاته ومن ثم الحرارة المنطلقة من كل عنصر بواسطة القانون اعلاه ثم تجمع كمية الحرارة المنبعثة للمعادلة ككل فتكون هى الطاقة المتحررة من التفاعل تحت ظروف ثابتة من الظغط والحرارة مثل
بنزين + اكسجين = اكسيد بنزين
3مول +2 بنزين = 3 + 2بنزين


بوزن المعادلة كيميائيا حفاظا على قانون بقاء الطاقة ولاستنتاج واستخلاص كل الطاقة التى يجب ان ينتجها الوقود المتفجر ثم اخظاع هذه الحرارة الناتجة لظغط ثابت محدد داخل الاسطوانة نحصل وننتقل الى خطوة ووورقة قانونية اخرى وهى قوانين الشغل والقدرة والطاقة
بما ان الشغل الميكانيكى = القوة * المسافة
وبما ان المسافة هنا هى طول ذراع التدوير وهى صغيرة بحيث لا تؤثر على اضعاف القوة الناتجة من الانفجار

وهذه القوة والسرعة المماسية قد تحولت الى قوة وسرعة زاوية دورانية تدور ذراع المرفق للمحرك المكبسى وهذه العملية التحولية يطلق عليها فيزيائيا العزم وها قد التقيت هنا مع موضوع الاخ سلمان حول حساب القدرة بمعلومية السرعة الزاوية والمماسية والعلاقة بينهم وهذا هو الرابط وخلاصته هذا القانون وهو : القدرة = العزم الدورانى * السرعة الزاوية وحيث انا فهمنا معنى القوة هنا واصبح واضحا لنا حسابها فاننا نستطيع الان تحليل هذا القانون تحليلا دقيقا بالتعويض فيه

القدرة = القوة * المسافة * السرعة الزاوية

القدرة = القوة * السرعة الزاوية

القدرة = الطاقة الحرارية المنطلقة من الانفجار * السرعة الزاوية

وهذا هو المطلوب اتمنى ان يكون فهمى صحيحا وشرحى واضحا دمتم بسلام