Цикл Карно. Максимальный КПД тепловой машины

На основе II начала Т.Д. Карно вывел теорему:

из всех периодически действующих тепловых машин, имеющих одинаковые температуры нагревателей (Т₁) и холодильников (T₂), наибольшим КПД обладает обратимая машина: при этом КПД обратимых машин, работающих при одинаковых Т₁ и Т₂ равны друг другу и не зависят от природы рабочего тела.

Обратимый цикл, совершаемый в тепловой машине рабочим телом, вступающим в теплообмен с двумя резервуарами бесконечно большой теплоёмкости (нагревателем и холодильником), может состоять только из двух изотерм (при температурах резервуаров) и двух адиабат. Такой цикл носит название цикла Карно. Цикл Карно по определению обратимый.

При адиабатическом процессе dQ = 0, поэтому и dS = 0, т.е. энтропия остаётся постоянной. Поэтому обратимый адиабатический процесс называется изоадиабатическим.

Т.к.

На рисунке 1-2 (см. рисунок) рабочее тело получает тепло (Q₁)

от нагревателя с температурой Т₁.

Q₁ = T₁(S₂ – S₁)

На участке 3-4 тело отдаёт холодильнику тепло Q₂ с Т₂.

т.к. то имеем

максимальный КПД тепловой машины.

КПД всех обратимых машин одинаков и определятся только температурами нагревателя и холодильника.

КПД любой необратимой машины всегда меньше, чем КПД обратимой машины, работающей в тех же условиях.

Дата добавления: 2013-12-12