Ciclul Carnot - ciclul termodinamic ideale. motor termic Carnot. lucrează la acest ciclu are o eficiență maximă a tuturor mașinilor în care ciclul minim de temperatură maximă și efectuate coincide cu temperaturile minime ale ciclului Carnot și maxime. 2 este format din două procese adiabatic și izoterme.
Ciclul Carnot este numit după inginerul militar francez Sadi Carnot. primul care a explorat în 1824.
Una dintre cele mai importante proprietăți ale ciclului Carnot este reversibilitate: ea poate fi realizată în ambele direcții, înainte și invers, în care entropia izolat adiabatic (fără schimb de căldură cu mediul) a sistemului nu este schimbat.
Descrierea ciclului Carnot
Ciclul Carnot în coordonatele P și V
Ciclul Carnot în coordonate T și S
Lăsați motorul de căldură include un încălzitor cu o temperatură a frigiderului cu temperatură și mediu de lucru.
Ciclul Carnot este format din patru etape:
- expansiune izotermă (prezentat - procedeul A → B). La începutul fluidului de lucru are o temperatură, adică temperatura încălzitorului. Corpul este apoi adus în contact cu un radiator, care izoterma (temperatură constantă) transportă cantitatea de căldură ea. În acest caz, volumul de fluid de lucru este crescut.
- Adiabatică (isentropic) de expansiune (în imagine - procesul B → C). Fluidul de lucru este detașat de sistemul de încălzire și continuă să se extindă fără schimb de căldură cu mediul înconjurător. În acest caz, temperatura este redusă la temperatura mai rece.
- compresie izotermă (în imagine - procesul B → T). Fluidul de lucru având o temperatură de la acel moment, este adus în contact cu un frigider și începe să izoterm comprimat, dând cantitate de căldură mai rece.
- Adiabatică (isentropic) compresia (în figură - procedeul D → A). Fluidul de lucru este detașat de frigider și comprimat fără schimb de căldură cu mediul înconjurător. În acest caz, temperatura crește până la temperatura de încălzire.
In izoterm procesează temperatura rămâne constantă, nu există nici un schimb de căldură sub adiabatic și deci entropia este păstrată:
De aceea, Carnot ciclu care este reprezentat în coordonatele S și T (temperatură și entropie).
Eficiența motorului termic Carnot
Cantitatea de căldură primită din fluidul de lucru de încălzire în timpul expansiunii izoterma, egală cu
.
În mod similar, în conformitate cu izoterma fluid de frigider compresie de lucru a dat
.
.
Din această din urmă expresie arată că randamentul motorului termic Carnot depinde numai de temperatura încălzitorului și răcitor. Mai mult, aceasta implică faptul că eficiența poate fi 100% numai în cazul în care temperatura frigiderului este zero absolut. Este imposibil, dar nu din cauza inaccesibilității de zero absolut (această problemă este rezolvată doar a treia lege a termodinamicii, să se ia în considerare faptul că nu este necesar), și datorită faptului că un astfel de ciclu sau imposibil să se închidă, sau degenerează într-un set de două adiabats de potrivire și izoterme .
Prin urmare, eficiența maximă a oricărui motor termic este mai mică sau egală cu randamentul motorului termic Carnot, care funcționează la aceleași temperaturi ale încălzitorului și răcitor. De exemplu, eficiența unui ciclu Stirling ideală este randamentul ciclului Carnot.
Legătura dintre reversibilitatea ciclului și eficiența
Pentru ciclul a fost transferul reversibil al căldurii din acestea să fie eliminate în prezența unei diferențe de temperatură (deoarece aceste procese sunt ireversibile postulat efect Thomson). Prin urmare, transferul de căldură trebuie să fie efectuată fie în procesul izoterma (ca în ciclul Carnot), sau în procesul de echidistante (generalizate ciclu Carnot sau, de exemplu, un caz special Brayton ciclu). Pentru a schimba temperatura fluidului de lucru de la temperatura de încălzire până la temperatura frigiderului, și invers, este necesar să se utilizeze fie procese adiabatice (acestea sunt fără căldură, și, prin urmare, nu afectează entropia), sau bucle cu recuperare de căldură, la care nici o diferență de temperatură de transfer de căldură . Concluzionăm că orice ciclu reversibil poate fi redus la un ciclu Carnot.
Un exemplu de ciclu reversibil, care nu este un ciclu Carnot, dar integral pentru a coincide cu ea, este ideal pentru ciclul Stirling. Stirling regenerator motor adăugat, oferind aproximare completă a ciclului Carnot a ciclului pentru a atinge reversibilității și eficiența aceleași cantități.
Dacă în buclă există un transfer de căldură în prezența unei diferențe de temperatură, iar acestea sunt toate ciclurile de implementare tehnică termodinamice, ciclul pierde proprietatea reversibilitate. Cu alte cuvinte, prin alocat în ciclul de lucru mecanic devine imposibil de a obține căldura originală. Eficiența unui astfel de ciclu este întotdeauna mai mică decât randamentul ciclului Carnot.
literatură
Vezi ce „ciclul Carnot“ în alte dicționare:
Ciclul Carnot - ciclul Carnot, termodinamica ciclu de evenimente care sugerează că motoarele de căldură pot avea eficiență de 100%. Am fost chemat de numele Sadi Carnot. Ciclul indică faptul că motorul nu poate niciodată ... ... Știință și Tehnologie dicționar enciclopedic
Ciclul Carnot - Karno ciklas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Apibrėžtį ZR. Priede. priedas (ai) Grafinis formatas atitikmenys: angl. Carnot ciclu vok. Karnot Prozess, m; Karnotscher Kreisprozess, m rus. Ciclul Carnot, m pranc. Ciclul de ... ... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
Ciclul Carnot - Karno ciklas statusas chemija T sritis apibrėžtis ciklas Grįžtamasis, susidedantis iš grįžtamųjų izoterminių ir adiabatinių procesų. atitikmenys: angl. Carnot ciclu rus. Ciclul Carnot ... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Carnot ciclu - Karno ciklas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Carnot ciclu vok. Carnot Kreisprozeß, m; Carnot Prozess, m rus. Ciclul Carnot, m pranc. ciclu de Carnot, m ... Fizikos terminų žodynas
Ciclul Carnot - Karno ciklas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Grįžtamasis uždarasis ciklas, sudarytas iš dviejų izoterminių ir dviejų adiabatinių procesų. Vykstant SIAM ciklui, gaunamas didžiausias teoriškai galimas šiluminio naudingumo koeficientas: η = ... ... Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės TECHNIKOS terminų žodynas
Ciclul Carnot - rece. tehn. Ideal ciclu termodinamic reversibil format din două două izoterme și adiabatic. Aceasta corespunde la conversia maximă a căldurii în energie mecanică ... universală suplimentară practică dicționar I. Mościcki
Ciclul Carnot - Un ciclu termodinamic reversibil, constând din două isentropic și două izoterme ... terminologie Politehnică dicționar
CARNOT CYCLE - proces ciclic reversibil, în rom se face la transformarea căldurii în muncă (sau de lucru în căldură). K. u. Acesta este format din două izoterme secvențial alternativ. și două adiabatic. procesele realizate cu fluidul de lucru (de ex. cu abur). Pentru prima dată ... Encyclopedia fizică
Ciclul Carnot - proces ciclic reversibil, constând din două două izoterme și adiabatice; Primul a considerat NL Carnot (1824) în legătură cu determinarea eficienței motoarelor termice. Carnot η eficiența ciclului este independentă de proprietățile fluidului de lucru (abur, gaz ... ... Collegiate Dictionary
- Reflecții asupra motorului termic etern. PK Tomsk. Este general acceptat faptul că ciclul Carnot are eficiență maximă și universalitatea pentru toate procesele termice, si este principala justificare a doua lege a termodinamicii (scurt ... Citește mai mult Cumpărați 3582 UAH (Ucraina numai)
- termodinamica tehnică și transfer de căldură. Manualelor. Cartea este format din două secțiuni. Prima secțiune se referă cu prima și a doua legi a termodinamicii, forward și ciclul Carnot inverse generalizate ciclu termodinamic Carnot, exergia ... Read More Cumpără pentru 1876 de ruble
- termodinamica tehnică și transfer de căldură. Manualelor. VA Kudinov, EM Kartashov, E. V. Stefanyuk. Cartea este format din două secțiuni. Prima secțiune se referă cu prima și a doua legi a termodinamicii, forward și ciclul Carnot inverse generalizate ciclu termodinamic Carnot, exergia ... Read More Cumpără pentru 1379 de ruble