Оглавление:
Цикл Карно и теорема Карно
- Простейший обратимый цикл называется циклом Карно, поскольку для реализации достаточно всего 2 объектов с различными температурами в окружающей среде 1 объект-источник тепла, а еще 1 объект-приемник тепла. Этот цикл получил свое название благодаря тому, что он был впервые предложен и проанализирован французским ученым садикарным 1796-1832. Рассмотрим этот цикл.
Потому что среда имеет только 2 тела с разными константами Если температура равна и t t, t2, используйте 1 из них для подачи тепла в систему i, удаление тепла из системы с помощью еще одного 1. Температура в цикле должна изменяться от tt до tu, без теплообмена с окружающей средой, то есть с процессом изоляции. Таким образом, цикл Карно состоит из 2 Изотерм и 2 адиабат. Рис. 6. 5 цикл Карно показан на диаграммах ts и ro.
Однако термическая диффузия оказывает заметное влияние на процесс только тогда, когда температурные градиенты очень велики, и поэтому ею можно пренебречь в обычных процессах переноса массы, происходящих в промышленных условиях. Людмила Фирмаль
На диаграмме ts изотермический процесс, обеспечивающий подачу тепла в систему, показан линией ab, параллельной abscissa. In этот процесс, рабочая жидкость получает количество жары qt. As в результате энтропия увеличивается от d до sb на величину ДЗдв. Л Происходит адиабатическое расширение ВС, при котором температура рабочей жидкости снижается от t1 до l.
Температуры, происходит изотермический процесс cd, так как рабочая жидкость излучает тепло в приемник в таком количестве q и возвращается к значению энтропии лl z от sc sb Расходомеров Переменного Перепада Давления —Асаб -. Цикл заканчивается адиабатическим сжатием da, в ходе которого температура повышается от ta до ti и приобретает начальное значение из диаграммы pp, процессы ab и bc сопровождаются расширением рабочей жидкости, cd и l. 4 поскольку процесс включает сжатие, вы можете видеть, что в конце цикла объем и давление становятся начальными значениями. Уравнение тепловой эффективности равновесного цикла Карно получено путем подстановки количества теплоты из общей формулы 6.
- Температура и ab и cd представлены изменениями энтропии процесса. 1 7g1 91 РЛ мскг С ДЗС 1. Адрес. Тогда ч −1 — 6. 4 1ДЖ Из уравнения 6. 4 видно, что тепловой КПД цикла Карно зависит только от температуры источника тепла g и теплоприемника t2. Поскольку физические свойства рабочего тела не были включены в Формулу nk, эффективность цикла Карно не зависит от типа рабочего тела. Этот вывод является содержанием так называемой теоремы Карно. Цикл Карно показывает, что этот диапазон температур имеет самую высокую тепловую эффективность по сравнению с другими циклами ТТ и t2. As доказательство, в диаграмме t3 рисунок 6.
Мы сравниваем любой цикл abed, который проходит между той же границей температуры, что и цикл Карно abcd. О цикле Карно На этом рисунке показано, что q2r Ил. Edcf, и К ЛП. Еабф. Поэтому, о любом цикле, Сорок один Где 2 pl. Эадеф, и 1 ЛП. ЯБ. Сравнение соответствующей области 2К 2 а 71k5, Один- Отсюда 2К Два 4 Н 9 Так.
Он описывает то, о чем уже говорилось в предыдущем разделе, а именно: что перенос энергии связан с диффузией даже тогда, когда не имеют места температурные градиенты. Людмила Фирмаль
Таким образом, эффективность преобразования тепла Работа любого цикла тепловой КПД не будет больше, чем цикл Карно, который выполняется в том же диапазоне температур .Отношение T2 T1 всегда больше нуля, потому что нет источника тепла Л оо с бесконечно высокими температурами или теплоприемника 72 0 с температурой, равной абсолютной zero .As в результате эффективность цикла Карно, а тем более-эффективность других циклов всегда меньше 1 .К .и . d .для цикла Карно отношение T2 Т становится больше и меньше .То есть, 7 будет ниже, а ТТ будет выше .Но .. Рисунок 6. 6.
Доказательная эффективность цикла Карно по сравнению с другими циклами В настоящее время существует техническая возможность получения очень высокой температуры сотни тысяч градусов, но с реальным двигателем практически невозможно использовать эти температуры, так как материал деталей двигателя не выдерживает таких температур. Максимальная температура ti практически 5 месяц для большинства двигателей ближе к 1000-2000 к. Есть двигатели, которые используют высокую температуру до 4000 К например, ракетный двигатель. Однако эти двигатели рассчитаны на очень короткий срок службы в пределах нескольких десятков минут.
Что касается температуры Т2, то она составляет около 300 к, так как теплоотводом всех двигателей, работающих в наземных условиях, является вода атмосферы или водоемов. Река, море. Вообще говоря, вы можете получить температуру искусственно даже при температурах, близких к абсолютному нулю, но, как показано в 6. 3, получение температуры ниже температуры окружающей среды связано со стоимостью работы.
Смотрите также:
