|
|
Цикл Карно. Коэффициент полезного действия
Циклический процесс – совокупнось термодинамических процессов, в результате которых система возвращается в исходное состояние. На диаграммах состояния р – V (рис. 67) круговые процессы изображаются замкнутыми кривыми. Работа, совершаемая газом за цикл, определяется площадью, охватываемой кривой; изменение внутренней энергии равно нулю:
где знак Прямым циклом называется круговой процесс, в котором система совершает положительную работу
Замкнутая кривая на диаграмме, изображающая прямой цикл, описывается по часовой стрелке. Обратным циклом называется круговой процесс, в котором система совершает отрицательную работу
На диаграмме обратный цикл изображается замкнутой кривой, проходимой против часовой стрелки. Обратимый процесс – это такой термодинамический процесс, при котором изменение состояния системы, будучи проведено в обратном направлении, возвращает ее в исходное состояние так, чтобы система прошла через те же промежуточные состояния, что и в прямом процессе, но в обратной последовательности, а состояние тел вне системы осталось бы неизменным. Необратимый процесс – это такой термодинамический процесс, после окончания которого систему нельзя вернуть в начальное состояние так, чтобы нигде в среде не осталось никаких изменений. Любая тепловая машина состоит из трех частей – нагревателя, холодильника и рабочего тела. Рабочее тело– термодинамическая система, совершающая круговой процесс и обменивающаяся энергией с другими телами. Обычно рабочим телом является газ. Нагреватель (теплоотдатчик) – тело, сообщающее термодинамическойсистеме энергию в форме некоторого количества теплоты. Холодильник (теплоприемник) – тело, получающее от термодинамическойсистемы энергию в виде некоторого количества теплоты. Термодинамическийкоэффициент полезного действия тепловой машины – отношение полезной работы (работы, совершенной рабочим телом в рассматриваемом прямом круговом процессе) к сумме всех количеств тепла, сообщенных рабочему телу нагревателями:
где
А – работа, совершенная тепловой машиной за цикл, h – термодинамический коэффициент полезного действия тепловой машины.
КПД цикла Карно Цикл Карно – прямой круговой процесс, при котором выполненная системой работа максимальна. Цикл состоит из двух изотермических и двух адиабатических расширений и сжатий (рис. 68)
В процессе 1 – 1' рабочее тело получает от нагревателя количество теплоты Теорема Карно. Тепловая машина при данных значениях температур нагревателя и холо Термический коэффициент полезного действия обратимого цикла Карно не зависит от природы рабочего тела и является функцией только абсолютных температур нагревателя – Т 1 и холодильника Т 2.
Вобратимом цикле Карно выполняется соотношение:
где Т 1 – температура нагревателя, Т 2 – температура холодильника, Термический КПД произвольного обратимого цикла:
где Т mах и Т min – экстремальные значения температуры нагревателя и холодильника, участвующих в осуществлении рассматриваемого цикла. Второе начало термодинамики Первое начало термодинамики, выражает закон сохранения и превращения энергии для тепловых процессов, но не позволяет установить направление протекания термодинамических процессов. Второе начало термодинамикиопределяет направление протекания термодинамических процессов и тем самым дает ответ на вопрос, какие процессы в природе могут протекать самопроизвольно. Некоторые из формулировок второго начала термодинамики: · невозможен процесс, единственным результатом которого является превращение всей теплоты, полученной от некоторого тела, в эквивалентную ей работу. · невозможен процесс, единственным результатом которого является передача энергии в окорме теплоты от менее нагретого тела к более нагретому телу.
  Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...  Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...  ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...  Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
.(3.2.32)
Первое начало термодинамикидля круговых процессов имеет вид
,(3.2.33)
означает интегрирование по замкнутому контуру.
.(3.2.34)
.(3.2.35)
,(3.2.36)
– количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя при температуре Т 1,
– количество теплоты, Отданное рабочим телом холодильнику при температуре Т 2,
дильника, не может иметь большего КПД, чем машина, работающая по обратимому циклу Карно при тех же значениях температур нагревателя и холодильника.
.(3.2.37)
,(3.2.38)
,(3.2.39)