Головна

цикл Карно

  1.  А - токарно-револьверного одношпиндельних; б, в і г - багатошпіндельніх з горизонтальним (а, в) i вертикально (г) розміщенням шпинделя
  2.  Ідеальний цикл теплового двигуна Карно
  3.  Карти Карно (для функцій 3-4 змінних).
  4.  Металообробні верстати токарної групи
  5.  Метод карт Карно (діаграм Вейча)
  6.  ЗВОРОТНИЙ ЦИКЛ Карно
  7.  Корисні копалини скарнів
 Ріс.28.4

Цей цикл (круговий процес) зіграв величезну роль у розвитку термодинаміки, оскільки дозволив підійти до аналізу Ккд теплових машин.

Циклом Карно називають круговий процес, що складається з двох ізотерм і двох адіабати.На ріс.28.4 зображений прямий цикл Карно, що складається з наступних чотирьох послідовних процесів: (1-а) - ізотермічний розширення газу при температурі Т1 нагрівача, що супроводжується передачею газу кількості теплоти Q1; (А-2) -адіабатіческое розширення газу з охолодженням до температури Т2 холодильника; (2-б) -ізотерміческое стиснення газу при температурі Т2 холодильника, що супроводжується передачею газом кількості теплоти Q2 холодильника; (В-1) -адіабатіческое стиснення газу з нагріванням до температури Т1 нагрівача.

Для оборотного циклу Карно згідно (28.3) зміна ентропії системи дорівнює нулю, тобто

. (28.14)

Складемо вираз для DS обр як суму змін ентропії на всіх чотирьох дільницях циклу

 (28.15)

У адиабатических процесах (а-2) і (b-1) теплопередачі немає (dQ = 0), Тому другий і четвертий інтеграли в правій частині (28.15) дорівнюють нулю. В ізотермічних процесах (1-а) і (2-b) температура постійна, тому

 (28.16)

З виразів (28.14) і (28.16) випливає, що

. (28.17)

Перетворюючи (28.17) до виду

 (28.18)

і підставляючи в (28.13), отримаємо вираз для ККД циклу Карно:

 (28.19)

При виведенні цієї формули ми не робили ніяких припущень про властивості робочої речовини і пристрої теплової машини. отже: коефіцієнт корисної дії всіх оборотних машин, що працюють в ідентичних умовах (тобто при однакових температурах нагрівачів і холодильників), однаковий і визначається тільки температурами нагрівача і холодильника.

Цей висновок має назву теореми Карно.

Крім того, в термодинаміці доводиться, щоККД будь-якої незворотної машини завжди менше, ніж ККД оборотної машини, що працює в тих же умовах.

Для теплових машин, що працюють в земних умовах, мінімально можлива температура холодильника визначається температурою атмосфери або води. Тому характерною тенденцією в розвитку ряду типів теплових машин (двигунів) є підвищення максимальної температури робочої речовини, яка в потужних парових турбінах досягла в даний час 900..1000К, А в газових турбінах 1500 ... 1650К, Чому відповідають (при Т2~ 300К) Теоретично можливі значення ККД 0,7?0,8.

 



 Ентропія системи, що знаходиться в стані рівноваги, максимальна, тобто |  Межі застосування другого закону термодинаміки

 теплоємність |  Перший закон термодинаміки |  Застосування першого закону термодинаміки до основних термодинамічних процесів |  Изохорический процесом називається процес, що відбувається в системі з незмінною масою при постійному обсязі. |  изобарических процес |  ізотермічний процес |  адіабатичний процес |  У термодинаміки показано, що властивість оборотності мають тільки рівноважні процеси (так як при їх здійсненні немає змін у навколишньому середовищі. |  Другий закон термодинаміки |  поняття ентропії |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати