АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Тепловая машина. Цикл Карно

Читайте также:
  1. Внутреннеобратимая тепловая машина
  2. Второе начало термодинамики. Тепловые двигатели и холодильные машины. Цикл Карно.
  3. Гипотеза Томсона и «тепловая смерть» Вселенной
  4. К.п.д. тепловой машины. Цикл Карно. Второй закон термодинамики.
  5. Коэффициент полезного действия тепловой машины. Цикл Карно.
  6. Оборудование для ремонта горных выработок. Щеленарезная машина. Почвоподдирочная машина.
  7. Статистическое толкование энтропии. Формула Больцмана. Статистический смысл второго начала термодинамики. Тепловая смерть Вселенной.
  8. Тепловая машина за цикл получает от нагревателя 100 Дж и отдаёт холодильнику 40 Дж. Чему равен КПД тепловой машины?
  9. тепловая машина работает по оциклу Карно к.п.д. которого 0,4 Каков будет к.п.д. этой машины если она будет совершать тот же цикл в обратном направлении?
  10. Тепловая теорема Нернста.
  11. ТЕПЛОВАЯ ТЕОРИЯ САМОВОСПЛАМЕНЕНИЯ

 

Первое начало термодинамики допускает возможность преобразования подведенной к системе теплоты в работу, совершаемую этой системой над внешними телами. Поэтому вполне естественен интерес к практическому созданию устройств, преобразующих тепло в механическую работу. Такие устройства получили название тепловых двигате лей (машин). Многочисленные исследования показали, что в любом реально действующем тепловом двигателе только часть полученной от внешних тел теплоты может преобразо­ваться в работу, остальная же теплота должна переда­ваться другим телам. Таким образом, тепловая машина должна состоять из трех основных составных частей: нагревателя, который обеспе­чивает поступление теплоты Q1 в двигатель, рабочего тела, в котором часть полученной теплоты непосредст­венно превращается в механическую работу А, холодильника, который забирает у рабочего тела часть теплоты Q2 (рис.7.1.а)

а) б)

Рис.7.1.

Тепловая машина в процессе работы совершает многократный круговой процесс. Круговой процесс (цикл) – это совокупность термодинамических процессов, в результате которых система возвращается в исходное состояние. На диаграммах состояния круговые процессы изображаются замкнутыми линиями (рис.7.2). Прямым циклом называется круговой процесс, в котором система совершает положительную работу. Прямой цикл на графике р (V) описывается по часовой стрелке. Для того, чтобы система совершала за цикл положительную работу, надо чтобы расширение происходило при более высоких давлениях, чем сжатие.

Полезная работа , совершаемая за один цикл, численно равна площади фигуры, ограниченной кривой цикла на графике р (V). Тепловая машина характеризуется коэффициентом полезного действия. К.п.д.(h) – это отношение совершаемой за цикл работы А к получаемой за цикл теплоте: (1)

Если при круговом процессе газ, расширяясь, совершает меньшую работу, чем та, которую производят внешние силы при егосжатии, то такой цикл носит название обратного. Машины, работающие по обратному циклу, носят название холодильных. В холодильных машинах процесс переноса теплоты от холодного тела к более горячему требует затраты работы внешних сил (А2–А1). На диаграмме обратный цикл изображается замкнутой кривой, проходимой против часовой стрелки. На (рис. 7.1. б) схематически представлен принцип действия холодильной машины.

Анализируя работу тепловых двигателей, Карно сделал два важных вывода.

1) КПД цикла, состоящего из обратимых процессов, все­гда больше КПД цикла, основанного на необратимых процессах при тех же условиях.

Если в результате какого-либо процесса система переходит из состояния А в другое состояние В и если возможно вернуть ее в исходное состояние А и притом так, чтобы во всех остальных телах не произошло никаких изменений, то этот процесс называется обратимым.

2) Наивыгоднейшим процессом является круговой процесс, состоящий из двух обратимых изотерм и двух обратимых адиабат, так как он характеризуется наибольшим коэффициентом полезного действия. Такой цикл получил название цикла Карно. Цикл Карно – прямой круговой процесс, при котором выполненная системой работа максимальна. Цикл состоит из двух изотермических (1®2 и 3®4) и двух адиабатических расширений и сжатий (2®3 и 4®1) (см. рис.7.3). Машина, совершающая цикл Карно, называется идеальной тепловой машиной. Его к.п.д.: (2)

Первая теорема Карно: коэффициент полезного действия цикла Карно не зависит от природы рабочего тела и является функцией только абсолютных температур нагревателя и холодильника.

Вторая теорема Карно: любая тепловая машина, работающая при данных значениях температур нагревателя и холодильника, не может иметь большего КПД, чем машина, работающая по циклу Карно при тех же значениях температур нагревателя и холодильника. .

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)