Concepte de bază
- Procesul termodinamic este tranziția unui sistem de la o stare termodinamică la alta.
- Cvasistatic proces (proces de echilibru) este un proces infinit de lent, care constă dintr-o secvență de stări de echilibru.
- Starea sistemului termodinamic va fi în echilibru. Dacă toți parametrii de stare au anumite valori care nu se schimbă odată cu timpul.
- Un ciclu sau un proces circular este un proces în care sistemul revine la starea inițială după o serie de modificări. Din punct de vedere grafic, ciclul este reprezentat de o curbă închisă.
Legi, principii și relații
Carnot ciclu.
Încălzitor motor termic Considerat Carnot a constat dintr-o temperatură T1 la temperatura T2 frigiderului și fluidul de lucru, și anume, dispozitiv care poate primi căldură și poate efectua lucrări (vezi Figura *). În cadrul organismului de lucru, pentru moment, vom înțelege gazul ideal într-un cilindru cu piston.
Carnot a considerat un ciclu de două izoterme și două adiabate (Fig. **).
Cu expansiunea izotermică 1-2, gazul este în contact cu încălzitorul (T1). Să presupunem că gazul primește căldură Q1. Pe izotermul 3-4, gazul dă căldură Q2 la frigiderul T2.
Acest ciclu este reversibil (dacă se realizează infinit lent). Ea poate fi realizată în sens invers, și în care gazul funcționează negativ, încălzitorul se intoarce Q1 caldura. frigiderul furnizează căldură gazului Q2. pe care a primit-o într-un ciclu direct.
Astfel, în principiu, funcționează orice frigider de uz casnic. raționamentul în continuare este mai ușor de a efectua, ilustrând ciclul Carnot nu este în p diagrama, V. și în figura S, T (entropie - temperatura). În această diagramă, ciclul Carnot are forma unui dreptunghi (Fig. ***).
Izotermele sunt reprezentate prin linii drepte 1-2 și 3-4. adiabatii - drepte 2-3 și 4-1. Căldura obținută este Q1 = T1 (S2 -S1) și este egală cu aria sub segmentul 1-2. Căldura dată frigiderului Q2 = T2 (S2 -S1) și egală cu aria sub segmentul 4-3. În acest caz, zona dreptunghiului, i. E. este egal cu lucrul A. efectuat de motor pe ciclu. Înlocuind expresiile Q1 și Q2 în formula, obținem că eficiența ciclului Carnot:
În derivarea acestei formule, nu s-au făcut presupuneri privind proprietățile substanței active și construcția motorului termic. Prin urmare, cunoscut teorema Carnot: Eficiența motoarelor reversibile care funcționează pe ciclul Carnot depinde doar de temperaturile T1 și T2 - un încălzitor și un răcitor, dar este independent de blocul motor sau pe tipul mediului de lucru,
Un exemplu. Să aflăm în ce caz eficiența ciclului Carnot crește mai mult: pe măsură ce crește temperatura încălzitorului T sau prin scăderea temperaturii frigiderului cu aceeași cantitate. În acest scop, luăm derivatele parțiale în raport cu T1 și T2 ale expresiei pentru eficiență :, nbsp De la T2
Trimiteți-le prietenilor: