Головна

Ідеальна теплова машина Карно

  1. Асинхронна машина з короткозамкненим ротором
  2. БЕЗПЕКА РОБОТИ НА ПЕРСОНАЛЬНИХ електронно-обчислювальних МАШИНАХ
  3. Бойова машина піхоти БМП-2
  4. Геометрія прямого токарного різця
  5. Якщо машина повертає
  6. Ідеальне життя в гармонії з Богом і природою
  7. Ідеальна та реальна структура правової норми.

Карно Нікола Леонар Саді (1796- 1832) - талановитий французький інженер і фізик, один із засновників термодинаміки. У своїй праці «Роздуми про рушійну силу вогню і про машини, здатні розвивати цю силу» (1824 г.) вперше показав, що теплові двигуни можуть здійснювати роботу лише в процесі переходу теплоти від гарячого тіла до холодного. Карно придумав ідеальну теплову машину, обчислив коефіцієнт корисної дії ідеальної машини і довів, що цей коефіцієнт є максимально можливим для будь-якого реального теплового двигуна.

Карно придумав ідеальну теплову машину з ідеальним газом як робоче тіло. Всі процеси в машині Карно розглядаються як рівноважні (оборотні).

У машині здійснюється круговий процес або цикл, при якому система після ряду перетворень повертається в початковий стан. Цикл Карно складається з двох ізотерм і двох адіабати (рис. 5.16). криві 1 -2 и 3-4 - Це ізотерми, а 2- 3 и 4-1 - Адіабати.

Мал. 5.16

Спочатку газ розширюється ізотермічні при температурі T1. При цьому він отримує від нагрівача кількість теплоти Q1. Потім він розширюється адіабатно і не обмінюється теплотою з навколишніми тілами. Далі слід ізотермічний стиск газу при температурі Т2. Газ віддає в цьому процесі холодильнику кількість теплоти Q2. Нарешті газ стискається адіабатно і повертається в початковий стан.

При ізотермічному розширенні газ здійснює роботу  > 0, що дорівнює кількості теплоти Q1. При адіабатні розширенні 2-3 Позитивна робота  дорівнює зменшенню внутрішньої енергії при охолодженні газу від температури Т1 до температури Т2: = -?U12 = U (Т1) - U (Т2).

Ізотермічне стиснення при температурі Т2 вимагає здійснення над газом роботи А2. Газ здійснює відповідно негативну роботу = 2 = Q2. Нарешті, адіабатне стиснення вимагає здійснення над газом роботи A4 = ?U21. Робота самого газу  . Тому сумарна робота газу при двох адіабатних процесах дорівнює нулю. За цикл газ здійснює роботу

 (5.12.1)

Ця робота чисельно дорівнює площі фігури, обмеженої кривою циклу (заштрихована на рис. 5.16).

Для обчислення коефіцієнта корисної дії потрібно обчислити роботи при ізотермічних процесах 1-2 і 34. Розрахунки призводять до наступного результату:

 (5.12.2)



Попередня   161   162   163   164   165   166   167   168   169   170   171   172   173   174   175   176   Наступна

Мікроскопічна та макроскопічне стану | імовірність стану | Перехід системи до найбільш вірогідного стану | Розширення «газу» з чотирьох молекул | Незворотність розширення газу з великим числом молекул | Межі застосування другого закону термодинаміки | Найпростіша модель теплової машини | роль холодильника | ККД теплового двигуна | Застосування теплових двигунів |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати