Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Цикл Карно. В общем случае для осуществления обратимого цикла необходимо наличие бесконечно большого числа горячих источников тепла и холодных теплоприемников

 

В общем случае для осуществления обратимого цикла необходимо наличие бесконечно большого числа горячих источников тепла и холодных теплоприемников. Однако можно представить себе такой обратимый цикл, который осуществляется с помощью лишь одного горячего источника и одного холодного теплоприемника. В этом цикле, предложенном С. Карно и носящем его имя, тепло подводится и отводится по изотермам при температурах горячего источника тепла и холодного теплоприемника.

Произведем анализ прямого цикла Карно (рис. 5-4), считая рабочее тело идеальным газом. В этом цикле оно сначала расширяется изотермически по линии 1-2, получая от горячего источника тепло q1 при температуре Т1 затем отключается от горячего источника и продолжает расширяться адиабатно по линии 2-3 с понижением температуры до Т2.. После этого рабочее тело подключается к холодному теплоприемнику и сжимается изотермически по линии 3-4, отдавая ему теплоту q2 при температуре Т2. Затем оно отключается от теплоприемника и продолжает сжиматься адиабатно по линии 4-1 с повышением температуры до Т1, чем и завершается цикл.

Согласно определению термического к.п.д. для цикла Карно

где

и ,

или, учитывая, что под q2 имеется ввиду абсолютная величина отводимого тепла .

Таким образом,

. (5.3)

Для адиабаты 2-3 имеем

,

а для адиабаты 4-1

,

следовательно,

и .

Тогда после сокращения получаем окончательно

или . (5.4)

полученные выражения показывают, что термический к.п.д. цикла Карно тем больше, чем выше температура горячего источника теплоты и чем ниже температура холодного теплоприемника.

Далее будет показано, что в заданном интервале температур цикл Карно является наивыгоднейшим по величине термического к.п.д. Поэтому хотя цикл Карно в технике и не используется, в технической термодинамики он играет важную роль эталона, с которым сопоставляются с целью принципиальной оценки экономичности все прямые циклы, находящие практическое применение.

В обратном цикле Карно (рис. 5.5) рабочее тело сначала расширяется адиабатно по линии 1-2 с понижением температуры от Т1 до Т2, затем продолжает расширяться изотермически по линии 2-3, получая теплоту от холодного источника в количестве q2 при температуре Т2. После этого оно сжимается адиабатно по линии 3-4 с повышением температуры до Т1 и, наконец, сжимается изотермически по линии 4-1, отдавая теплоту горячему теплоприемнику в количестве q1 при температуре Т1, чем и завершается цикл.

Используя те же состояния, что и при анализе прямого цикла Карно, нетрудно получить выражение для холодильного коэффициента обратного цикла Карно

. (5.5)

Обратный цикл Карно используется в качестве эталона, с помощью которого определяется относительная эффективность обратных циклов, находящих практическое применение в холодильной и отопительной технике.

 

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Основные формулировки второго закона термодинамики | Теорема Карно. Приведенное выше выражение для термического к.п.д. цикла Карно было получено исходя из предположения, что рабочим телом двигателя является идеальный газ.
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 570; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.014 сек.