égésű motorok
Az említett hőerőgép egy olyan eszköz, amely képes az előállított hő mennyisége mechanikai munkává. Mechanikai munka hő gyártott motorokat a folyamat kiterjesztése egy anyag, amely az úgynevezett munkaközeg. Mivel a munkafolyadék jellemzően használt gáznemű anyag (benzingőz, a levegő, vízgőz). Eszközök szervezet megkapja (vagy küld) a hőenergia során hőcsere testek nagy a kínálat a belső erő. Ezek a szervek nevezzük hő tározók.
Amint következik az első főtétele, a keletkező gáz hőmennyiség Q teljesen átalakul munkát Egy izoterm folyamat, amelyben a belső energia állandó marad (Au = 0):
De egy ilyen egyszeri aktus átalakulási hő munka nem érdekes a szakterületen. Tényleges meglévő hőerőgépek (gőzgépek, belső égésű motorok és a hasonlók. D.) ciklikusan. A folyamat a hőátadás és átalakítás a keletkező hőmennyiség a műveletet megismételjük periodikusan. Erre a célra a munkaközeg kell végrehajtania kör vagy termodinamikai körfolyamat. ahol rendszeresen visszatér az eredeti állapotába. Körkörös folyamatok található diagramban (o. V) gáz-halmazállapotú munkaközeggel keresztül zárt görbék (ábra. 3.11.1). A táguló gáz munkát folytat A1. egyenlő a görbe alatti terület abc. nyomó gáz nem negatív munkahelyi A2. egyenlő a modulo a görbe alatti terület CDA. A teljes munka ciklusonként A = A1 + A2 a diagramon (o. V) egyenlő a négyzet alakú hurok. Állás A pozitív, ha az életciklus költség óramutató járásával egy negatív, ha az életciklus költség az ellenkező irányba.
A ciklikus eljárás a diagramban (o. V). abc - kiterjesztés görbe CDA - kompressziós görbét. A munka egy körkörös folyamat ABCD négyzet alakú
A közös tulajdon minden körkörös folyamat, hogy lehetetlen elvégezni, ami a munkaközeg termikus kapcsolatban csak egy hőtároló. Szükségük van legalább kettő. Termikus tartály magasabb hőmérsékleten nevezzük a fűtés. és az alsó - hűtőszekrény. Performing ciklikus folyamat, a munkaközeget a fűtés kap hőmennyiség Q1> 0, és küld egy hűtőszekrény hőmennyiség Q2 <0. Полное количество теплоты Q. полученное рабочим телом за цикл, равно
Amikor áthaladó ciklus munkafolyadékot vissza az eredeti állapotába, így a változó belső energia egyenlő nullával (Au = 0). Az első főtétele,
Carnot-ciklus teszi tartalmazott gáz a hengerben, a dugattyú alá. Az izotermikus (1-2) részben, a tartalmazott gáz termikus érintkezésben van a forró termikus tartály (fűtő) hőmérséklete T1. A gáz kitágul izotermikus, munkát végző A12. ahol a gázt egy hőmennyiség Q1 = A12. Ezután az adiabatikus szakasz (2-3) elhelyezett gáz adiabatikus héj és továbbra is növekszik hiányában a hő. Ebben a régióban a gáz nem működik A23> 0 A gáz hőmérséklete az adiabatikus esik T2 értéken. A következő izoterm szakasz (3-4), a tartalmazott gáz termikus érintkezik a hideg termikus tartály (hűtőszekrényben) hőmérsékleten T2 A diagram (o. V) a munkaciklus a tér. Folyamatok minden területén a Carnot-ciklus feltételezzük, hogy kvázi-statikus. Különösen, mind izoterm szakasz (1-2 és 3-4) végzik egy végtelenül kis hőmérséklet különbség a munkaközeg (gáz) és termikus tartály (melegítő vagy hűtő). Mint az első főtétele, a munka gáz adiabatikus (vagy tömörítés) az Au csökkenti a belső energia. Ahhoz, hogy 1 mól gáz ahol T1 és T2 - a kezdeti és a végső gáz hőmérséklet. Ebből következik, hogy a munkát a gáz a két adiabatikus szakaszok a Carnot-ciklus, egyenlő nagyságú és ellentétes előjelű Carnot-ciklus is figyelemre méltó, hogy minden állomáson nem kapcsolódott szervek különböző hőmérsékleteken. Bármely állam a munkaközeg (gáz) egy kvázi-egyensúlyi ciklust. t. e. végtelenül közel a termikus egyensúly állapotába a környező szervek (hő tározók vagy termosztátok). Carnot ciklus zárja hőt véges hőmérséklet különbség a munkaközeg és a környezet (termosztátok), amikor a hő átvihető munkavégzés nélkül. Ezért, Carnot-ciklus - leghatékonyabb a körkörös folyamat, minden lehetséges a megadott hőmérsékleten a fűtő és hűtő: Bármely része a Carnot-ciklus és az egész ciklust lehessen megvalósítani mindkét irányban. Bypass hurok az óramutató járásával megegyező irányban megfelel a hőerőgép, amikor a hő kapott munkaközeg részlegesen hasznos munkává alakítjuk. Bypass óramutató járásával ellentétes felel meg a hűtő. amikor egy bizonyos mennyiségű hőt kivonjuk a hideg tartály és a forró tartályt továbbítjuk miatt teljesítését külső munkát. Ezért az ideális eszköz, amely a Carnot-ciklus nevezzük reverzibilis hőerőgép. A valós hűtőgépek különböző ciklikus folyamatokat. Minden hűtőkörfolyamat a diagramon (o. V) óramutató járásával ellentétes irányban. Energia diagramja a hűtőberendezés ábrán látható. 3.11.5.
Eszköz működő hűtőkör lehet kettős célja van. Ha a jótékony hatása, hogy válasszon ki egy bizonyos mennyiségű hőt | Q2 | Hűtött szervek (például a termékek a hűtőben kamrában), akkor egy ilyen eszköz egy közönséges hűtőszekrényben. A hatékonyság a hűtőben lehet jellemezni az arány
.. Azaz a hatékonysága a hűtőben - a hőmennyiség kivett hűtött szervek 1 joule fordított munkamennyiség. Ezzel a meghatározással βh talán több és kevesebb, mint egy. Ahhoz, hogy a Carnot-ciklus
Ha az előnyös hatása, hogy át egy bizonyos mennyiségű hő | Q1 | fűthető szervek (például beltéri levegő), egy ilyen készülék az úgynevezett egy hőszivattyú. Hatásosság βT hőszivattyú lehet meghatározni, mint az arány
t. e. a hőmennyiség továbbított melegebb testek 1 joule fordított munkamennyiség. A termodinamika első főtétele: