Carnot-ciklus (reverzibilis)
Ennek alapján a termodinamika második törvénye, a Carnot-tétel levezethető. Most az ő nevét viseli:
Az összes tétel termikus gépek, amelyek ugyanezen a hőmérsékleten fűtőberendezések és hűtőszekrények, a legnagyobb hatékonyság reverzibilis gép. Ezen túlmenően, a hatékonyságot a reverzibilis gépek működő azonos hőmérsékleten a fűtőberendezések és hűtőszekrények egyenlő egymással, és függetlenek a gép tervezése és a természet a munkaközegáram. Ebben az esetben a hatásfok kisebb, mint egység.
Ciklus, a Carnot tanulmányozott leggazdaságosabb és egy ciklikus folyamat, amely két izotermák és két adiabatikus (ábra. 5.5).
Tekintsük a közvetlen Carnot-ciklus, amelyben a munkaközeg használt ideális gáz egy edényben egy mozgatható dugattyút. Határozzuk meg annak hatékonyságát.
Tekintsük a ciklikus folyamat, amelyben a hő lehet alakítani dolgozni, bár a legjobb módja, azaz a munkát kell maximalizálni. Emlékezzünk vissza, hogy a hőerőgép úgynevezett időszakosan üzemel a motor végez munkát a hőség miatt kívülről érkezett, és amelynek fűtő, hűtő és a munkaközeg. Tehát azt feltételezzük, hogy a fűtő és hűtő végtelen hőkapacitása, azaz a hőmérséklet nem változik a hőátadás alatt.
Tekintsük a folyamat első minőségű. A folyamat indításához a T. A. A gázt nyomásra sűrítve, P0 és érintkezésben van a fűtőelem a T1 időpontban. Bővítése a gáz, amely a folyamat, hogy maximális teljesítményt? Emlékezzünk a törvény az energiamegmaradás termodinamika, vagy elkezdek.
Az izotermikus folyamat, dU = 0, akkor az összes hő megy a munka:
Így a terület AB - izotermikus expanzió hőmérsékleten T1 (a hőátadási folyamat nem fordul elő, mert nincs hőmérséklet-különbség lép fel, és a hőátadás nélkül ezzel a munka, azaz reverzibilis folyamat).
A keletkező hő a munkaközeg továbbítandó hűtőszekrény. De ha csak vezetnek a kapcsolatot a hűtőbe, akkor hőt munka nélkül. Ezért, a munkaközeg először le kell hűteni, hogy a T2 (fűtés nélkül és hűtési költségek - ez adiabatikus szegmens BC), majd csatlakozik a hűtőszekrényben. Adiabatikus a végén az első felében a ciklus - hasznos munkát.
Most kell, hogy visszatérjen a test eredeti állapotába, azaz a tömöríteni a gázt P0. Csatlakozás a fűtőelem nem kell tenni, amíg a működő szervezet nem veszi a fűtő hőmérséklet (T1).
. Visszatérve T A ismét zajlik két szakaszból áll: az első, a munkaközeg összenyomódik megszakítása nélkül a kapcsolatot a hűtő, a hűtőszekrény kap a hő Q2 (CD izotermikus kompresszió). Ezután elkülönítjük a testből a hűtőszekrény, hogy adiabatikusan sűrített, miközben a hőmérsékletet növeljük T1 (DA). A munkaközeg felmelegítése adiabatikus kompresszió miatt a külső munkát rajta.
Amint látható, sehol sem engedi érintkező szervek különböző hőmérsékletű valamennyi szakaszában ciklikus folyamat, azaz, nem visszafordíthatatlan folyamatokat hővezetés. A teljes ciklus végezzük reverzibilisen (végtelenül lassan).
Erőgép munka és a hatékonyságot a Carnot-ciklus