Цикл карно.ККД циклу

0 V Рис. 2.23  

P Q ₁ 4 Q ₂        

Розглядаючи питання про коефіцієнт корисної дії теплової машини, Карно довів теорему, що максимально можливий ККД має теплова машина, яка працює за оборотним коловим процесом, що складається з двох рівноважних ізотермічних і двох рівноважних адіабатних процесів (рис. 2.23). На цій діаграмі:

(1) – це початковий стан,

(1®2) – процес ізотермічного розширення, коли робочий газ отримує від нагрівача кількість теплоти Q ₁ при температурі Т ₁ і виконує роботу , (2®3) – процес адіабатного розширення без теплообміну з навколишнім середовищем Q ₂₃ = 0, коли газ охолоджується до температури Т ₂, виконуючи роботу за рахунок зміни внутрішньої енергії А _{2 3} = –D U ₂₃= – , (3®4) – процес ізотермічного стискання газу, коли робочий газ віддає охолоджувачу кількість теплоти Q ₂ при температурі Т ₂ і робота газу від’ємна А₃₄ = – = – Q ₂ = , (4®1) – процес адіабатного стискання без теплообміну з навколишнім середовищем Q ₄₁ = 0, коли газ нагрівається до температури Т ₁ за рахунок роботи зовнішніх сил А ₄₁= – = –D U ₄₁ = = – А ₂₃. У результаті колового процесу виконується корисна робота:

А = А ₁₂ + А ₂₃ + А ₃₄ + А ₄₁ = Q ₁ – Q ₂. Використавши рівняння адіабат (2®3) і (4®1):

отримуємо: Підставивши ці вирази до формули термічного ККД прямого циклу, маємо

Тобто ККД циклу Карно визначається тільки температурою нагрівача і охолоджувача: .

Дата добавления: 2015-05-23