Carnotov cyklus - teoretické zariadení bázy a všetkých spaľovacích motorov

Zo všetkých cyklických termodynamických procesov konkrétne teoretické a praktické uplatnenie Carnotovho cyklu. to je často označovaný ako neporaziteľný, veľký, perfektný, a tak ďalej. d. Veľa sa to zdá byť niečo tajomného a nepochopiteľného. Avšak, ak je to pravda umiestniť všetky akcenty, potom okamžite otvorené po celý jednoduchosť, krásu a genialitu tohto vynálezu, ktorý bol objavený francúzskym vedcom a inžiniera Sadi Carnot. A je zrejmé, že nie je nič mimoriadne v procese, ktorý navrhla im, ale je tam len najúčinnejšie využívanie niektorých prírodných zákonov.

Takže to, čo je naozaj dobre známy a záhadné Carnot cyklus? To môže byť definovaná ako proces kvázistatická na základe zníženia termodynamického systému v tepelnom kontakte s párom termostaty nádrží, ktoré majú konštantnú a stabilné hodnoty teploty. Predpokladá sa, že prvá teplota (vykurovanie) vyššia ako druhá (chladnička). Carnotov cyklus je termodynamický systém, ktorý ako prvý, na začiatku má určitú hodnotu tepelnej, prichádza do styku s ohrievačom. Potom, prostredníctvom nekonečne pomalé znižovanie tlaku v ňom nazýva Quasistatic rozšírenie, nasledovaný pôžičky z ohrievača a tepelnej odolnosti voči vonkajšiemu tlaku.

Potom je systém izolovaný, čo zase spôsobuje, že kvázistatická adiabatickej expanziou kým sa jeho teplota dosiahne chladničke podobné parametre. V tomto type rozšírení termodynamického systému tiež vykonávať určitý odpor operácie k vonkajšiemu tlaku. V tomto stave, systém a uvedená do kontaktu s kondenzátorom, pričom kontinuálnym zvýšením tlaku je stlačený až do bodu, takže potom celý vyšle druhý tepelný nádrž, vypožičané z ohrievača. Carnot cyklus jedinečná v tom, že nie je sprevádzané žiadnou stratu tepla. Teoreticky by takýto systém môže byť nazývaný perpetuum mobile. To je preto, že tepelná účinnosť Carnotovho cyklu, ktorý závisí iba na paru teplota nádrže bude vždy najvyššia možná. Doteraz však nikto sa podarilo vytvoriť stroj, tepelnej účinnosti, ktorý by prekročil tridsať percent prípustné cyklického procesu Sadi Carnot.

A tento proces sa nazýva ideálne, pretože je to oveľa lepšie ako u iných cyklov je schopný premeniť teplo na užitočnú prácu. Na druhú stranu, vzhľadom na ťažkosti pri organizovaní a vedení izotermické procesy, jej použitie je veľmi ťažké v reálnych motorov. Pre maximálnu účinnosť prenosu tepla takéhoto stroja musí byť kompletne izolované od vonkajšieho prostredia, ktoré v skutočnosti je takmer nemožné.

Reverzný carnotov cyklus je základom účinku princípe tepelného čerpadla, ktoré na rozdiel od chladiaceho zariadenia sa musí v každom objekte energie horúceho môže mať viac, ako je napríklad vykurovací systém. Časť tepla sa vyberie z vonkajšieho prostredia, ktorý má nižšiu teplotu, zostávajúca časť požadovanej energie sa uvoľní pri vykonávaní mechanickej práce, ako je napríklad kompresor.