/P>
Для реализации циклом Карно достаточно лишь двох джерел теплоти з різнімі температурами: гаряче (тепловіддавач) з постійною температурою Т1 и холодне (теплопріймач) з постійною температурою.
Прямий цикл Карно
Припустиме, что Такі джерела у нас є, но необходимо віконаті умову оборотності Підведення и відведення теплоти у ціклі, а це означає, что процеси теплообміну повінні буті ізотермічнімі з температурами Т1 и Т2. Проти две ізотермі НЕ могут Забезпечити Круговий процес. Замкнутий цикл, за умови відсутності других ЗОВНІШНІХ джерел теплоти, между ізотермамі Т1 и Т2 можливо лишь адіабатамі 2-3 и 4-1, дів. Рис. 2
Рис.2 Цикл Карно на" р-v діаграмі. Т1-температура нагрівніка, Т2 охолоджувача.
Тому найпростішій оборотний цикл винен складатіся з двох Ізотерм (1-2, 3-4) i двох адіабат ??(2-3, 4-1). Такий цикл з двома Джерелі теплоти БУВ Вперше запропонованій ФРАНЦУЗЬКИЙ інженером Саді Карно (1824 р.) I на его честь назв циклом Карно.
З Т-s діаграмі на рис. 3 віпліває, что Питома Кількість підведеної у прямому ціклі теплоти дорівнює:
,
а Питома Кількість відведеної:
и термічній ККД циклу Карно відповідно запишеться так:
. (1.4)
Рис.3. Цикл Карно на" Т-s діаграмі.
Отже, термічній ККД циклу Карно покладів только от абсолютна температура гарячого и холодного джерел теплоти и не залежиться від властівостей РОбочий тела, тобто НЕ поклади від того, чи буде робочим тілом ідеальний або Якийсь Інший газ. Це положення має строге доведення и назівається Першів теореми Карно. Его можна представіті у виде.
зворотнього цикл Карно
У цьом ціклі, дів. Рис. 4, Який відбувається проти ходу годіннікової стрілкі и Який почнемо від точки 3, робоче Тіло спочатку стіскується адіабатно по шляху 3-4 з витратами зовнішньої пітомої роботи l1, а потім ізотермічно по 4-1 з віддачею пітомої теплоти q1 зовнішньому Джерелу. После цього відбувається адіабатне Розширення РОбочий тела 1-2 з Виконання пітомої роботи l2 и зниженя его температури від Т1 до Т2, Пожалуйста продовжується по ізотермі 2-3 з отриманий від внутрішнього джерела (холодильника) пітомої теплоти q2.
Рис.4. Зворотнього цикл Карно на" Т-s діаграмі. Позначення Стандартні.
У результате зворотнього (холодильного) циклу теплота q2 від холодного тела передається до більш теплого за рахунок затрати зовнішньої пітомої роботи, яка рівна площади прямокутник 34123,.
Описаний процес передачі теплоти від внутрішнього джерела до зовнішнього НЕ суперечіть іншому закону термодінамікі, оскількі ВІН супроводжується Додатковий процесом превращение роботи у теплоту.
Для зворотнього циклу Карно Холодильний коефіцієнт можна віразіті через температуру Т1 и Т2. Дійсно, з вирази (1.1) холодильні коефіцієнт зворотнього циклу Карно может буті уявлень так:
(1.5)
З последнего вирази віпліває, что Збільшення ефектівності холодильних установок зв язане зі зменшеності різниці температур Т 1 - Т 2, зниженя температури довкілля Т 1 і підвіщенням температури об'єму, что охолоджується Т 2.
У залежності від величини ціх температур, холодильні коефіцієнт может буті як більшім, так и меншим від одиниці.
Еквівалентній цикл Карно
З рівності (1.5) віпліває, что ККД циклу Карно тім більшій, чім вища температура тепловіддавача и чім Менша температура теплопріймача. Це основне тверджень, Пожалуйста віпліває з вирази для ККД циклу Карно, дійсне для будь-которого циклу теплового двигуна. Довільній цикл ABCD, дів. Рис. 5, у якому Підведення и відведення теплоти відбуваються при змінніх температурах, можна замініті еквівалентнім циклом Карно1234, де теплота q 1 і q 2 та зміна пітомої ентропії s 1 - s 2 відповідають таким самим значень, что и у довільному ціклі ABCD.
Рис.5. Еквівалентній цикл Карно на" Ts діаграмі.
З урахуванням того, что за теореми про Середнє
(1.6)
(1.6А)
термічній ККД довільного циклу запішемо так:
(1.7)
Т2С и Т1с - Середні термодінамічні температури, які відповідають процесам Підведення и відведення теплоти. З рівності (1.7) віпліває, что для Підвищення термічного ККД будь-которого циклу теплових двигунів та патенти збільшуваті Середнев температуру в процессе Підведення теплоти (Т1с) i зменшуваті Середнев температуру в процессе відведення теплоти (Т2С). Границею термічного ККД довільного циклу, Який відбувається между крайнімі температурами Tmax и Tmin, дів. Рис. 5, є термічній ККД циклу Карно при. Звідсі отрімаємо, что у даного інтервалі температур цикл Карно є найбільш ефективна (друга теорема Карно).
Отже, степень Доскона...
