Цикл Карно и теоремы Карно

Сади Карно предложил идеальный цикл тепловой машины обладающей максимальной эффективностью преобразования теплоты в полезную работу и состоящий из двух изотермических процессов подвода и отвода теплоты и двух адиабатных процессов.

Поскольку изменения энтропии в процессах подвода теплоты при температуре T ₁ и отвода теплоты при температуре T ₂ одинаковы, то термический КПД цикла Карно определяется только температурами, при которых подводится и отводится теплота и не зависит от свойств рабочего тела:

Это утверждение и является формулировкой I теоремы Карно.

Во II теорема Карно доказывается, что термический КПД цикла Карно максимален по сравнению с термическим КПД любой другой тепловой машины, работающей в том же интервале температур.

Регенерация теплоты – один из способов повышения эффективности перехода теплоты в работу, т.е. увеличения КПД установок, Регенерация теплоты заключается в подводе части теплоты, передаваемой теплоприемнику, к рабочему телу.

Среднеинтегральная температура является удобной величиной при термодинамическом анализе циклов.

Количество теплоты в обратимом процессе определяется площадью под кривой процесса в диаграмме T – S, которая, в свою очередь, может быть вычислена как площадь равновеликого прямоугольника, т.е.

где T ^ср – среднеинтегральная температура процесса, представляющая собой на диаграмме T – S среднюю высоту площади под кривой процесса. Эта площадь эквивалентна теплоте процесса.

Лекция 2[U6]