Carnotův cyklus: 21 důležitých faktů, které byste měli vědět

MRKOVÝ CYKLUS

Nicolas Léonard Sadi-Carnot, francouzský strojní inženýr, vědec a fyzik, představil tepelný motor známý jako Carnotův motor v knize „Úvahy o hnací síle ohně. Vede k tomu, že je základem druhého zákona termodynamiky a entropie. Carnotův příspěvek obsahuje poznámku, která mu dala titul „Otec termodynamiky.

Obsah

Carnotův cyklus v termodynamice | pracovní princip Carnotova cyklu | ideální Carnotův cyklus | Termodynamika Carnotova cyklu Definice Carnotova cyklu Princip fungování Carnotova cyklu | letecký standard Carnotův cyklus | Carnotův cyklus reverzibilní.

Carnotův cyklus je teoretický cyklus, který pracuje pod dvěma tepelnými zásobníky (Th & Tc), které současně procházejí kompresí a expanzí.

Skládá se ze čtyř reverzibilních procesů, z nichž dva jsou izotermické, tj. konstantní teplota následovaná střídavě dvěma vratnými adiabatický proceses.

Pracovním médiem používaným v Sadi-Carnotově cyklu je atmosférický vzduch. 

Přidávání tepla a odvádění tepla se provádí při konstantní teplotě, ale neuvažuje se s fázovou změnou.

Carnotův cyklus
Carnotův cyklus

Důležitost Carnotova cyklu

Vynález Carnotův cyklus byl velmi velký krok v historii termodynamiky. Nejprve bylo uvedeno teoretické fungování tepelného motoru použitého pro návrh skutečného tepelného motoru. Poté, co obrátíme cyklus, získáme chladicí efekt (uvedený níže). 

Carnotův cyklus pracuje mezi dvěma tepelnými zásobníky (Th & T.c) a jeho účinnost závisí pouze na této teplotě a nezávisí na typu kapaliny. To je Carnotova účinnost cyklu je nezávislá na tekutinách.

Carnotův cyklus pv diagram | Carnotův cyklus ts diagram pv a ts Carnotův cyklus | Carnotův cyklus pv ts Carnotův cyklický graf | Vysvětlení pv Carnotova cyklu | Schéma t Carnotova cyklu je vysvětleno

2 1 2
PV Carnot
3 3
TS Carnot

Proces 1-2: Izotermická expanze

V tomto procesu je vzduch expandován s konstantní teplotou při získávání tepla. 

To znamená, že se přidává konstantní teplota. 

Expanze => tlak ↑ => výsledky Teplota ↓

Přidání tepla => Teplota ↑

Proto teplota zůstává konstantní 

Proces 2-3: Reverzibilní adiabatická expanze 

V tomto procesu je vzduch expandován, udržuje entropii konstantní a bez tepelné interakce. 

To není žádná změna entropie a systém je izolovaný

V tomto procesu získáváme pracovní výstup

Proces 3-4: izotermická komprese

V tomto procesu je vzduch stlačován při konstantní teplotě při ztrátě tepla.

To znamená, že dochází k odmítání tepla při konstantní teplotě.

Komprese => tlak ↓ => výsledky: Teplota ↑

Přidání tepla => teplota ↓

Proto teplota zůstává konstantní 

Proces 4-1: Reverzibilní Adiabatická komprese

V tomto procesu je vzduch stlačován, přičemž udržuje entropii konstantní a bez tepelné interakce. 

To není žádná změna entropie a systém je izolovaný

V tomto procesu dodáváme práci

Carnotův cyklus se skládá z | Carnotův cyklus | Carnotovy kroky cyklu 4 fáze Carnotova cyklu | Carnotův cyklus práce | izotermická expanze v Carnotově cyklu | Carnotův cyklus experiment

Proces 1-2:

Expanzní proces se provádí tam, kde se teplota Th udržuje konstantní a do systému se přidává teplo (Qh). Teplota se udržuje konstantní následujícím způsobem: Nárůst teploty v důsledku přidání tepla je kompenzován poklesem teploty v důsledku expanze. 

Proto je výsledkem provedeného procesu konstantní teplota, protože počáteční a konečná teplota procesu je stejná.

Izotermická expanze
Izotermická expanze

Proces 2-3:

Jak vidíme, proces je reverzibilní (změna vnitřní energie = 0) adiabatický (pouze přenos práce, žádné zapojení tepla), provedená expanze vede pouze ke změně teploty (z Th na Tc), udržování konstantní entropie . 

Systém pro tuto část expanze funguje jako izolovaný. 

Dochází k rozumnému chlazení.

Reverzibilní adiabatická expanze
Reverzibilní adiabatická expanze

Proces3-4:

Proces komprese se provádí tam, kde se teplota Tc udržuje konstantní a teplo se odvádí ze systému. Teplota se udržuje konstantní následujícím způsobem: Pokles teploty v důsledku odmítnutí tepla je kompenzován zvýšením teploty v důsledku komprese. 

Proto je výsledkem provedeného procesu konstantní teplota, protože počáteční a konečná teplota procesu je stejná.

Podobně jako procesy 1–2, ale přesně opačným způsobem.

Izotermická komprese
Izotermická komprese

Proces 4-1:

Jak vidíme, proces je reverzibilní (změna vnitřní energie = 0) adiabatický (pouze přenos práce, žádné zapojení tepla), provedená komprese má za následek pouze změnu teploty (z Tc na Th), udržování konstantní entropie . 

Systém působí pro tuto část komprese jako izolovaný. 

Probíhá citlivé vytápění.

6.41
Reverzibilní adiabatická komprese

Carnotovy cyklické rovnice | Carnotova derivace cyklu

Proces 1-2: Izotermická expanze

jako Th je konstantní. [Vnitřní energie (du) = 0] (PV = K)

Qh = W,

proto, W = int_{V_{1}}^{V_{2}}PdV

P = frac{K}{V}

W = Kint_{V_{1}}^{V_{2}}frac{dV}{V}

W = P_{1}V_{1}int_{V_{1}}^{V_{2}}frac{dV}{V}

W = P_{1}V_{1}vlevo (lnfrac{V_{2}}{V_{1}} vpravo)

W = mRT_{h}vlevo (lnfrac{V_{2}}{V_{1}} vpravo)

Proces 2-3: Reverzibilní adiabatická expanze

PV^{gama} = K

W = int_{V_{2}}^{V_{3}}PdV

PV^{gama} = K

proto W = Kint_{V_{2}}^{V_{3}}frac{dV}{V^{gamma }}

W = P_{2}V^{gamma }_{2}int_{V_{2}}^{V_{3}}frac{dV}{V^{gamma }}

W = P_{2}V^{gamma }_{2}int_{V_{2}}^{V_{3}}{V^{-gamma }{dV}}

W = Kint_{V_{2}}^{V_{3}}{V^{-gamma }{dV}}

W = K vlevo [ frac{V^{1-gamma }}{1-gamma } vpravo ]_{2}^{3}

PV^{gama } = K = P_{2}V_{2}^{gamma } = P_{_{3}}V_{3}^{gamma }

W=left [ frac{P_{3}V^{gamma }_{3}V_{3}^{1-gamma }-P_{2}V^{gamma }_{2}V_{2}^{1 -gamma }}{1-gamma } vpravo ]

W=left [ frac{P_{3}V_{3}-P_{2}V_{2}}{1-gamma } right ]

Také

P_{2}V_{2}^{gamma } = P_{_{3}}V_{3}^{gamma } = K

vlevo [ frac{T_{2}}{T_{3}} vpravo ] =left [ frac{V_{3}}{V_{2}} vpravo ]^{gamma -1}

Protože proces je adiabatický, Q = 0
proto W = -du

Proces 3-4: izotermická komprese

podobně jako v procesu 1-2, můžeme získat

jako Tc je konstantní. [Vnitřní energie (du) = 0] (PV = K)

Qc = W,

W = P_{3}V_{3}vlevo (lnfrac{V_{3}}{V_{4}} vpravo)

W = mRT_{c}vlevo (lnfrac{V_{3}}{V_{4}} vpravo)

Proces 4-1: Reverzibilní adiabatická komprese

podobně jako v procesu 2-3, můžeme získat

W=left [ frac{P_{1}V_{1}-P_{4}V_{4}}{1-gamma } right ]

P_{4}V_{4}^{gamma } = P_{{1}}V{1}^{gamma } = K

vlevo [ frac{T_{1}}{T_{4}} vpravo ] =left [ frac{V_{4}}{V_{1}} vpravo ]^{gamma -1}

Carnotova cyklická práce odvozená

Podle prvního zákon termodynamiky

Wsíť = Qcelkem

Wsíť = Qh-Qc

Wsíť = mRT_{h}doleva ( lnfrac{V_{2}}{V_{1}} doprava ) - mRT_{c}doleva ( lnfrac{V_{3}}{V_{4}} doprava )

Odvození entropie z Carnotova cyklu změna entropie v Carnotově cyklu | změna entropického Carnotova cyklu odvození entropie z Carnotova cyklu změna entropie v Carnotově cyklu

Aby byl cyklus reverzibilní, je změna entropie nulová (du = 0).

ds = frac{delta Q}{T} + S_{gen}

S_{gen} = 0 , pro reverzibilní proces

to znamená,

frac{delta Q}{T}= 0 , pro reverzibilní proces

ds = frac{delta Q}{T} = frac{delta Q_h}{T_h}+ frac{delta Q_c}{T_c} = 0

Pro proces: 1-2

ds_{1-2} = frac{mR T_{h} lnleft ( frac{P_{1}}{P_{2}} right )}{T_h}

ds_{1-2} = m R lnleft ( frac{P_{1}}{P_{2}} vpravo )

Pro proces: 1-2

ds_{3-4} =- frac{mR T_{c} lnleft ( frac{P_{3}}{P_{4}} right )}{T_c}

ds_{3-4} = frac{mR T_{c} lnleft ( frac{P_{4}}{P_{3}} vpravo )}{T_c}

ds_{3-4} = - m R lnleft ( frac{P_{3}}{P_{4}} vpravo )

ds_{3-4} = m R lnleft ( frac{P_{4}}{P_{3}} vpravo )

d_s = ds_{1-2} + ds_{3-4} = 0

účinnost Carnotova cyklu výpočet účinnosti Carnotova cyklu rovnice účinnosti Carnotova cyklu vzorec účinnosti Carnotova cyklu důkaz účinnosti Carnotova cyklu Carnotův cyklus maximální účinnost | účinnost Carnotova cyklu je maximální, když | maximální účinnost Carnotova cyklu

Účinnost Carnotova cyklu má s ohledem na T maximální účinnosth jako horký zásobník a Tc jako studená nádrž, aby se eliminovaly ztráty.

Je to poměr množství práce odvedené tepelným motorem k množství tepla požadovaného tepelným motorem.

mathbf{eta = frac{Čistá práce provedená tepelným motorem }{teplo absorbované tepelným motorem}}

eta = frac{Q_{h}– Q_{c}}{Q_{h}}

eta =1- frac{ Q_{c}}{Q_{h}}

eta =1- frac{mRT_{c}doleva ( lnfrac{V_{3}}{V_{4}} doprava )}{ mRT_{h}doleva ( lnfrac{V_{2}}{V_{1}} doprava ) }

Jak z výše uvedené rovnice víme,

vlevo [ frac{T_{1}}{T_{4}} vpravo ] =left [ frac{V_{4}}{V_{1}} vpravo ]^{gamma -1}

&

vlevo [ frac{T_{2}}{T_{3}} vpravo ] =left [ frac{V_{3}}{V_{2}} vpravo ]^{gamma -1}

ale
vlevo T_1 = T_2 = T_h
vlevo T_3 = T_4 = T_c

frac{V_{2}}{V_{1}} = frac{V_{3}}{V_{4}}

eta =1- frac{T_{c}}{T_{h}}

Můžeme dosáhnout účinnosti 100%, pokud se dostaneme k odmítnutí tepla při 0 k (Tc = 0)

Carnot udržuje maximální účinnost všech motorů pracujících pod stejným tepelným rezervoárem jako Carnotův cyklus, pracuje reverzibilně, což vytváří předpoklady eliminace všech ztrát a činí cyklus bez tření, což v praxi nikdy není možné.

Proto všechny praktické cykly budou mít účinnost nižší než Carnotova účinnost.

Obrátit Carnotův cyklus | obrácený Carnotův cyklus | obrácený Carnotův chladicí cyklus

Obrátit Carnotův cyklus:

Jelikož jsou všechny procesy prováděné v Carnotově cyklu reverzibilní, můžeme ho nechat pracovat obráceně, tj. Odebírat teplo z těla s nižší teplotou a odvádět ho do těla s vyšší teplotou, což z něj dělá chladicí cyklus.

.

Obrácený Carnotův cyklus
Obrácený Carnotův cyklus
Carverův cyklus obráceného PV
Carverův cyklus obráceného PV
TS obrácený Carnotův cyklus
TS obrácený Carnotův cyklus

Proces 1-2: Reverzibilní adiabatická expanze 

V tomto procesu je vzduch expandován, teplota je snížena na Tc, udržování entropie konstantní a bez tepelné interakce. 

To není žádná změna entropie a systém je izolovaný

Proces 2-3: Izotermická expanze

V tomto procesu je vzduch expandován s konstantní teplotou při získávání tepla. Teplo se získává z chladiče při nízké teplotě. Přidávání tepla probíhá při udržování teploty (Tc) je konstantní. 

Proces 3-4: Reverzibilní adiabatická komprese

V tomto procesu je vzduch stlačován a zvyšuje teplotu na Th, udržování konstantní entropie a žádná tepelná interakce. 

To není žádná změna entropie a systém je izolovaný

Proces 4-1: izotermická komprese

V tomto procesu je vzduch stlačován při konstantní teplotě při ztrátě tepla. Teplo je odváděno do horkého zásobníku. Odmítnutí tepla probíhá při udržování teploty (T.h) je konstantní. 

Reverzní účinnost Carnotova cyklu

Účinnost obráceného Carnotova cyklu se označuje jako koeficient výkonu.

COP je definován jako poměr požadovaného výkonu k dodané energii.

COP = frac{Požadovaný výstup}{Energy Supplied}

Carnotův chladicí cyklus | účinnost chladicího cyklu Carnot | koeficient výkonu Carnotův chladicí cyklus účinnost Carnotova cyklu

Chladicí cyklus pracuje na obráceném Carnotově cyklu. Hlavním cílem tohoto cyklu je snížit teplotu zdroje tepla / horkého zásobníku.

COP = frac{Desired Output}{Energy Supplied}=frac{Q_{c}}{W^{_{net}}}

COP =frac{Q_c}{Q_h-Q_c}=frac{Q_c}{Q_h}-1

 Použití: Klimatizace, chladicí systém

Carnotovo tepelné čerpadlo

Projekt tepelné čerpadlo funguje na obráceném Carnotově cyklu. Hlavním cílem tepelného čerpadla je přenášet teplo z jednoho tělesa do druhého, většinou z tělesa s nižší teplotou do tělesa s vyšší teplotou pomocí dodaného díla.

COP = frac{Desired Output}{Energy Supplied}=frac{Q_{c}}{W^{_{net}}}

COP = frac{Desired Output}{Energy Supplied}=frac{Q_{h}}{W^{_{net}}}

COP =frac{Q_h}{Q_h-Q_c}=1-frac{Q_h}{Q_c}

COP_ {HP} = COP_ {REF} +1

Porovnání Carnotova a Rankinova cyklu rozdíl mezi Carnotovým a Rankinovým cyklem

 Srovnání:

ParametrCarnotův cyklusRankinův cyklus
definiceCarnotův cyklus je ideální termodynamický cyklus, který pracuje pod dvěma tepelnými zásobníky.Rankinův cyklus je praktický cyklus parního stroje a turbíny
Schéma TS11.5
Přidání a odmítnutí teplaPřidávání a odvádění tepla probíhá při konstantní teplotě. (Izotermická)        Přidávání a odvádění tepla probíhá při konstantním tlaku (izobarickém)
Pracovní médiumPracovním médiem v Carnotu je atmosférický vzduch. Jednofázový systémPracovním médiem v Carnotu je voda / pára. Zpracovává dvě fáze
ÚčinnostCarnotova účinnost je maximální ve všech cyklech.Rankinova účinnost je nižší než u Carnota.
aplikaceCarnotův cyklus se používá pro návrh tepelného motoru.Rankinův cyklus se používá pro návrh parního stroje / turbíny.
Srovnání Carnot vs Rankine

Rozdíl mezi Ottovým cyklem a Carnotovým cyklem

ParametrCarnotův cyklusOtto cyklus
definiceCarnotův cyklus je ideální termodynamický cyklus, který pracuje pod dvěma tepelnými zásobníky.Otto cyklus je ideální termodynamický spalovací cyklus.
Ts diagram11.4
ProcesyDva izotermické a dva izentropickéDva izochorické a dva isentropické.
Přidání a odmítnutí teplaPřidávání a odvádění tepla probíhá při konstantní teplotě. (Izotermická)Teplo se produkuje při stálém objemu a odvádí se výfukem. Není nutný žádný externí zdroj tepla. Produkuje teplo chemickými procesy, kterými jsou spalování benzínové směsi vzduchu se zapalovací svíčkou při vysokém tlaku.
Pracovní médiumPracovním médiem v Carnotu je atmosférický vzduch.Používá se směs benzínu a vzduchu.
ÚčinnostCarnotova účinnost je maximální ve všech cyklech.Ottoův cyklus má nižší účinnost než Carnotův cyklus.
aplikaceCarnotův cyklus se používá pro návrh tepelného motoru.Ottoův cyklus se používá pro zážehový spalovací motor.
Srovnání Carnot vs. Otto

Carnotův cyklus je nevratný

Když Carnotův cyklus běží na Adiabaticu a ne na reverzibilním adiabatiku, spadá do kategorie nevratného Carnotova cyklu.

Entropy není udržována konstantní v procesu 2-3 a 4-1, (ds se nerovná nule)

jak je uvedeno níže:

Nevratný Carnotův cyklus
Nevratný Carnotův cyklus

Pracovní produkce v nevratném cyklu je relativně menší než reverzibilní Carnotův cyklus

Účinnost nevratného Carnotova cyklu je tedy menší než reverzibilní Carnotův cyklus.

Proč je Carnotův cyklus reverzibilní

Podle Carnota je Carnotův cyklus teoretický cyklus, který poskytuje maximální účinnost. Abychom dosáhli této maximální efektivity, musíme eliminovat všechny ztráty a považovat systém za reverzibilní.

Pokud vezmeme v úvahu jakékoli ztráty, cyklus bude spadat do nevratné kategorie a nebude poskytovat maximální účinnost.

Carnotův poměr objemu cyklu

vlevo [ frac{T_{1}}{T_{4}} vpravo ] =left [ frac{V_{4}}{V_{1}} vpravo ]^{gamma -1}
&

vlevo [ frac{T_{2}}{T_{3}} vpravo ] =left [ frac{V_{3}}{V_{2}} vpravo ]^{gamma -1}

ale
vlevo T_1 = T_2 = T_h

vlevo T_3 = T_4 = T_c

frac{V_{2}}{V_{1}} = frac{V_{3}}{V_{4}}

Proto je objemový poměr udržován konstantní.

Výhody Carnotova cyklu

  • Carnotův cyklus je ideální cyklus, který poskytuje maximální účinnost ze všech dostupných cyklů.
  • Carnotův cyklus pomáhá při navrhování skutečného motoru pro dosažení maximálního výkonu.
  • Pomáhá rozhodnout o možnosti vytvoření jakéhokoli cyklu. Pokud si motor udržuje účinnost nižší než Carnot, je motor možný; jinak tomu tak není.

Nevýhody Carnotova cyklu

  • Je nemožné dodávat teplo a odvádět teplo při konstantní teplotě bez fázové změny pracovního materiálu.
  • Je nemožné sestrojit vratné teplo motor pohybovat pístem velmi nízkou rychlostí od začátku expanze do středu k uspokojení izotermické expanze a poté velmi rychlé, aby pomohl reverzibilnímu adiabatickému procesu.

Proč se Carnotův cyklus nepoužívá v elektrárně

Carnotův cyklus má izotermický až adiabatický přenos. Nyní, abychom provedli izotermický proces, musíme proces buď velmi zpomalit, nebo se vypořádat s fázovými změnami. Další je reverzibilní adiabatický, který musí být proveden rychle, aby nedocházelo k tepelné interakci.

Proto je obtížné postavit systém, protože poloviční cyklus běží velmi pomalu a druhá polovina běží velmi rychle.

aplikace Carnotova cyklu příklad Carnotova cyklu | aplikace Carnotova cyklu v každodenním životě

Tepelná zařízení jako

  • tepelné čerpadlo: dodávat teplo
  • Lednička: k dosažení chladicího efektu odváděním tepla
  • Parní turbína: k výrobě energie, tj. tepelné energie na mechanickou energii.
  • Spalovací motory: k výrobě energie, tj. Tepelné energie na mechanickou energii.

Carnotův parní cyklus | Carnotův parní cyklus

V Carnotově parním cyklu je pára pracovní kapalina

Carnotův parní cyklus
Carnotův parní cyklus
Proces 1-2: Izotermická expanzeOhřev kapaliny udržováním konstantní teploty v kotli.
Proces 2-3: Reverzibilní adiabatická expanze Kapalina je v turbíně expandována isentropicky, tj. Entropická konstanta.
Proces 3-4: izotermická kompreseKondenzace kapaliny udržováním konstantní teploty v kondenzátoru.
Proces 4-1: Reverzibilní adiabatická kompreseTekutina je stlačena izentropicky, tj. Entropická konstanta a přivedena zpět do původního stavu.

Jeho nepraktičnost:

1) Není těžké přidat nebo odmítnout při konstantní teplotě z dvoufázového systému, protože jeho udržování na konstantní teplotě zajistí teplotu na hodnotě nasycení. Omezení procesu odmítnutí nebo absorpce tepla na tekutinu se smíšenou fází však ovlivní tepelnou účinnost cyklu.

2) Proces reverzibilní adiabatické expanze lze dosáhnout pomocí dobře navržené turbíny. Kvalita páry se ale během tohoto procesu sníží. To není příznivé, protože turbíny nemohou zpracovávat páru s více než 10% kapaliny.

3) Proces reverzibilní adiabatické komprese zahrnuje kompresi směsi kapalina – pára na a nasycená kapalina. Je obtížné řídit proces kondenzace tak přesně, abychom dosáhli stavu 4. Není možné navrhnout kompresor, který by zvládal smíšenou fázi.

otázky Carnotova cyklu | problémy s Carnotovým cyklem | Carnotův cyklus příkladů problémů

Q1.) Provozovatelé cyklických tepelných strojů mezi zdrojem při 900 K a klesáním při 380 K. a) Jaká bude účinnost? b) jaké bude odmítnutí tepla na čistý výkon motoru KW?

Ans = zadáno: T_h = 900 k a T_c = 380 k

účinnost =1- frac{T_{c}}{T_{h}}

eta = 1- frac{380}{900}

eta = 0.5777 = 55.77 %

b) Odpad tepla (Qc) na čistý výkon KW

eta =frac{W_{net}}{Q_h}

Q_h=frac{W_{net}}{eta }=frac{1}{0.5777}=1.731 kW

Q_c=Q_h-W_{net}=1.731-1=0.731 kW

Odpad tepla na čistý výkon KW = 0.731 KW

Q2.) Carnotův motor pracující při 40% účinnosti s chladičem při 360 K. jaká bude teplota zdroje tepla? Pokud se účinnost motoru zvýší na 55%, jaký bude vliv na teplotu zdroje tepla?

Ans = zadáno: eta = 0.4, T_c = 360 K

eta =1- frac{T_{c}}{T_{h}}

0.4 = 1- frac{360}{T_{h}}

T_h=600 K

If eta = 0.55

0.55 = 1- frac{360}{T_{h}}

T_h=800 K

Q3.) Carnotův motor pracující s 1.5 kJ tepla při 360 K a odmítajícím 420 J tepla. Jaká je teplota u umyvadla?

Ans = zadáno: Qh= 1500 J, T.h= 360 K, Qc= 420 J

eta =1- frac{T_{c}}{T_{h}}=1- frac{Q_{c}}{Q_{h}}

frac{T_{c}}{T_{h}}=frac{Q_{c}}{Q_{h}}

frac{T_{c}}{360}=frac{420}{1500}

T_{c}=frac{420}{1500}*360

T_{c}=100.8 K

FAQ

Co je praktická aplikace Carnotova cyklu

  • tepelné čerpadlo: dodávat teplo
  • Lednička: k dosažení chladicího efektu odváděním tepla
  • Parní turbína: k výrobě energie, tj. Tepelné energie na mechanickou energii.
  • Spalovací motory: k výrobě energie, tj. Tepelné energie na mechanickou energii.

Carnotův cyklus vs Stirlingův cyklus

Stirling, proces isnotropické komprese Carnotova cyklu a proces isentropické expanze jsou nahrazeny procesem regenerace konstantního objemu. Další dvě metody jsou stejné jako Carnotův cyklus, tj. Přidání a odmítnutí izotermického tepla.

Jaký je rozdíl mezi Carnotovým cyklem a obráceným Carnotovým cyklem

Jednoduchý Carnotův cyklus funguje jako vývoj síly, zatímco obrácený Carnotův cyklus jako energeticky náročný.

Carnotův cyklus se používá k návrhu tepelného motoru, zatímco obrácený cyklus se používá k návrhu tepelného čerpadla a chladicího systému.

Proč je Carnotův cyklus efektivnější než jiné ideální cykly, jako je ideální videorekordér Otto Diesel Brayton

Carnotův cyklus pracuje mezi dvěma tepelnými zásobníky (Th & T.c) a jeho účinnost závisí pouze na této teplotě a nezávisí na typu kapaliny. To je Carnotova účinnost cyklu je nezávislá na tekutinách.

Carnot udržuje maximální účinnost všech motorů pracujících pod stejným tepelným rezervoárem jako Carnotův cyklus, pracuje reverzibilně, což vytváří předpoklady eliminace všech ztrát a činí cyklus bez tření, což v praxi nikdy není možné.

Jaká je čistá změna entropie během Carnotova cyklu

Čistá změna entropie během Carnotova cyklu je nulová.

proč Carnotův cyklus není možný

Carnotův cyklus má izotermický až adiabatický přenos. Nyní, abychom provedli izotermický proces, musíme proces buď velmi zpomalit, nebo se vypořádat s fázovými změnami.

Další je reverzibilní adiabatický, který musí být proveden rychle, aby nedocházelo k tepelné interakci.

Proto je obtížné postavit systém, protože poloviční cyklus běží velmi pomalu a druhá polovina běží velmi rychle.

proč je Carnotův cyklus nejúčinnější

Carnotův cyklus pracuje mezi dvěma tepelnými zásobníky (Th & T.c) a jeho účinnost závisí pouze na této teplotě a nezávisí na typu kapaliny. To je Carnotova účinnost cyklu je nezávislá na tekutinách.

Carnot udržuje maximální účinnost všech motorů pracujících pod stejným tepelným rezervoárem jako Carnotův cyklus, pracuje reverzibilně, což vytváří předpoklady eliminace všech ztrát a činí cyklus bez tření, což v praxi nikdy není možné.

Proč Carnotův cyklus zahrnuje pouze izotermický a adiabatický proces a ne jiné procesy, jako je izochorický nebo izobarický

Hlavním cílem Carnotova cyklu je dosáhnout maximální účinnosti, která vede k reverzibilitě systému, takže k reverzibilitě systému by neměl být udržován žádný proces tepelné interakce, tj. Adiabatický proces.

A abychom získali maximální pracovní výkon, používáme izotermický proces.

Jak souvisí Carnotův cyklus se Stirlingovým cyklem?

Stirling, proces isnotropické komprese Carnotova cyklu a proces isentropické expanze jsou nahrazeny procesem regenerace konstantního objemu. Další dvě metody jsou stejné jako Carnotův cyklus, tj. Přidání a odmítnutí izotermického tepla.

Co se stane s účinností dvou Carnotových motorů pracujících se stejným zdrojem a jímkou?

Účinnost bude stejná, protože účinnost Carnotova cyklu závisí pouze na teplotě zdroje a jímky.

Kombinace Carnotova cyklu a Carnotovy chladničky

Pracovní výkon tepelného motoru Carnot dodávaný jako pracovní vstup pro chladicí systém Carnot.

Kombinujte cyklus.
Kombinujte cyklus.

Je nutné, aby chladničky fungovaly pouze na Carnotově cyklu?

Abychom získali maximální výkonnostní koeficient (COP), teoreticky použijeme síťový chladicí cyklus pro práci na Carnotu.

Teplota dvou zásobníků Carnotova motoru je zvýšena o stejné množství Jak bude ovlivněna účinnost?

Zvýšení teploty u obou nádrží ve stejné tendenci snižovat účinnost

Použití stojanu v Carnotově cyklu?

Stojan se používá k provádění adiabatického procesu. Je vyroben z nevodivého materiálu.

Důležité výsledky pro Carnotův cyklus motoru?

Libovolný počet motorů pracujících na Carnotově principu a se stejným zdrojem a jímkou ​​bude mít stejnou účinnost.

Terminál motoru Carnot?

Carnotův motor bude sestávat z: Horký zásobníkChladicí dřez Izolační stojan.

Definice izolačního stojanu, který je jednou z částí Carnotova motoru?

Stojan slouží k provádění an adiabatický procesa je vyrobena z nevodivého materiálu.

Pro více článků týkajících se Mechanické a tepelnénavštivte naše Domů.