Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Цикл Карно




Цикл Карно начинается с изотермического процесса 3®4 в котором, получивший от нагревателя теплоту (Qн) газ расширяется, производя работу. Затем, контакт с нагревателем прерывается, но газ продолжает расширяться 4®1 в адиабатических условиях.

В состоянии 1 газ приводится в контакт с холодильником и отдает ему теплоту (Qх).

При этом, вследствие инерционности двигателя и присоединенных движущихся деталей поршень начинает сжатие газа 1®2. Процесс сжатия продолжается и дальше 2®3, но уже адиабатно, без теплового контакта с холодильником. Затем цикл повторяется (рисунок 1.5).

Итак, цикл Карно состоит из следующих термодинамических процессов: изотермического 3®4; адиабатического 4®1; изотермического 1®2 и адиабатного 2®3.

При количественном анализе цикла Карно необходимо обращаться к формулам и определениям, рассмотренным нами ранее в разделе 1.

Так, для изотермического процесса 3®4 :

 

Qн = L 3®4 = (М/μ)н.ln(V4/V3), (1.32)

 

а для изотермического процесса 1®2:

 

Qх = L1®2 = (М/μ)хln(V2/V1). (1.33)

 

Полезная работа цикла определяется алгебраической суммой: L0 = L3®4 + L1®2. С другой стороны, полезная работа совершается за счет алгебраической суммы теплот L0 = Qн + Qх. Таким образом, энергетический баланс запишется в виде:

 

Qн + Qх = L3®4 + L1®2 = (М/μ)R(Тн ln(V4/V3) + Тх ln(V2/V1)). (1.34)

 

Используя уравнения адиабаты, для точек 4 и 1: р4 V4k= р1V1k и для точек 2, 3: р3 V3k = р2 V2k, применяя так же уравнения изотерм: р3V3 = р4V4 ( 3®4) и р1V1 = р2 V2 ( 1®2), найдем соотношение: V4/V3 = V1/V2 . Последнее позволит упростить уравнение (1.35):

 

Qн + Qх = (М/μ)R(Тн - Тх)ln(V4/V3) . (1.35)

 

Последняя формула позволит определить термический коэффициент полезного действия цикла Карно (h). Согласно определению, он равен отношению полезно затраченной теплоты ко всей исходной теплоте процесса:

 

h = (Qн + Qх)/Qн.

 

Подставляя в определительное уравнение для h выражения из формул (1.36) и (1.33) найдем:

 

(1.36)

 







Дата добавления: 2015-08-29; просмотров: 410. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.002 сек.) русская версия | украинская версия