Szakaszok Carnot-ciklus hatékonysága (a ciklus grafikonok a p-v koordináták és a T-ek))

alapfogalmak

• A termodinamikai folyamat - az átmenet a rendszer egyik termodinamikai állapotból a másikba.
• Kvázi-statikus eljárásban (egyensúlyi folyamat) egy végtelenül lassú folyamat, amely egy szekvencia egyensúlyi állapotok.
• Az állam a termodinamikai rendszer egyensúlyban van. amennyiben az összes paraméter az állam bizonyos értékek, amelyek nem változik az idővel.
• Gyűrű, vagy egy ciklikus folyamat - az a folyamat, amely után egy sor rendszer visszaáll az eredeti állapotába. Grafikusan ciklus ábrázolt zárt görbét.

A törvények és elvek kapcsolatok

Carnot-ciklus.

Figyelembe vett Carnot hőerőgép fűtő állt egy hőmérséklet T1 a T2 hőmérséklet a hűtőszekrényből, és a munkaközeg, azaz eszköz fogadására alkalmas hő és ezt a munkát (lásd. ábra. *). Az munkaközeg, amíg nem jelent ideális gáz a hengerben a dugattyú.

Carnot-ciklus vizsgáljuk két izotermák és két adiabatikus (ábra. **).

1-2 izoterm bővítése a gáz érintkezik a fűtőelem (T1). Tegyük fel azt is, hogy a gáz kapja a hőt Q1. 3-4 izoterma gáz hőt ad le a Q2 hűtőszekrény T2.

Ez a ciklus reverzibilis (ha a végtelenségig tart lassan). Ez végezhető az ellenkező irányba, és ahol a gáz nem negatív munka, a fűtés kapja vissza hőt Q1. hűtő gáz ad hőt Q2. amely megkapta az előre hurok.

Ez az, amit minden háztartási hűtőgép működik elvileg. További érvelés legegyszerűbb elvégzésére, ábrázoló Carnot ciklus nem az ábrán p, V. és ábrán S, T (entrópia - hőmérséklet). A diagram a Carnot-ciklus egy téglalap (ábra. ***).

Isotherm képviseli egyenes vonalak 1-2 és 3-4. adiabatikus - vonalak 2-3 és 4-1. A hő Q1 = T1 (S2 -S1), és egyenlő az alatti terület a szegmens 1-2. Küld egy hűtőszekrény hő Q2 = T2 (S2 -S1), és egyenlő az alatti terület a szegmens 4-3. Ezen a területen a négyszög, azaz egyenlő a munkát, amelyet az AV motornak a ciklus alatt. Behelyettesítve Q1 és Q2 kifejezési képlet, azt találjuk, hogy a hatékonyságot a Carnot-ciklus:

Ebben eredő Ebben a képletben nem feltételezéseket a tulajdonságok a munka anyag és termikus motor berendezésben. Ezért ismert a Carnot-tétel: Hatékonyság váltvaforgató motorok működik a Carnot-ciklus csak attól függ, a T1 és T2 hőmérsékletű - egy fűtő és hűtő, de független a motor egység vagy a típusát a munkaközeg,
Példa. Nézzük, mely esetben a hatékonysága a Carnot ciklus nagyobb mértékben növekedtek: növelésével fűtőelem hőmérséklete # 916; T vagy a hűtőszekrény hőmérséklete csökken az azonos mennyiségű. Ebből a célból vesszük a parciális deriváltjai T1 és T2 expressziós hatékonyság :, nbsp Mivel T2