Адиабатное расширение без теплообмена, всё изменение внутренней энергии газа преобразуется в механическую работу ( ), в результате газ охлаждается до температуры холодильника

3-4 изотермическое сжатие при температуре холодильника , газ сжимается, передавая холодильнику количество теплоты ( = .

4-1 адиабатное сжатие без теплообмена (), в результате газ нагревается до температуры нагревателя .

Максимальное значение КПД идеальной тепловой машины, соответствующее циклу Карно:

Любой реальный тепловой двигатель, имеющий температуру нагревателя и температуру холодильника , не может иметь КПД, превышающий КПД идеальной тепловой машины. Кроме того, из-за энергетических потерь, которые не предусмотрены в идеальном тепловом двигателе, КПД реальных тепловых двигателей всегда меньше КПД идеальной тепловой машины.

Например, для паровой турбины . При этих температурах максимальное значение КПД , действительное же значение КПД

Для повышения КПД теплового двигателя теоретически следует понижать температуру холодильника и увеличивать температуру нагревателя. Но температура холодильника практически не может быть ниже температуры окружающего воздуха. Повышать температуру нагревателя можно. Однако любые материалы, из которых изготавливают реальные двигатели, обладают ограниченной теплостойкостью и жаропрочностью. Усилия инженеров направлены на повышение КПД двигателей за счёт уменьшения трения их частей, потерь топлива вследствие его неполного сгорания.

Литература

1. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский. Физика: Учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений. – М.: Просвещение, 2005.

2. В.А. Касьянов. Физика: Учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений. – М.:АСТ: Астрель, 2008.

3. П.И. Самойленко, А.В. Сергеев. Физика: Учебник для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2009.

4. Г.Н. Степанова Физика: 10 и 11 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. – СПб.: ООО «СТП Школа», 2004.

5. Н. М. Шахмаев, С.М. Шахмаев, Д. Ш. Шодиев. Физика: Учебник для 10 класса средней школы. – М.: Просвещение, 1991.

6. Л.С. Жданов, Г.Л.Жданов. Физика для средних специальных учебных заведений. – М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1987.

7. О.Ф. Кабардин. Физика: Справочные материалы. Учебное пособие для учащихся. – М.: Просвещение, 1985.

8. Б.М. Яворский, Ю.А. Селезнёв. Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и самообразования.

– М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984.

Дата добавления: 2014-11-18