Cykl Carnota: 21 ważnych faktów, które powinieneś wiedzieć

CYKL CARNOTA

Nicolas Leonard Sadi-Carnot, francuski inżynier mechanik, naukowiec i fizyk, wprowadził silnik cieplny znany jako Carnot Engine w książce „Reflections on the Motive Power of Fire. Prowadzi to do tego, że jest podstawą Drugiej zasady termodynamiki i entropii. Wkład Carnota zawiera uwagę, która dała mu tytuł „Ojca Termodynamiki.

Spis treści

Cykl Carnota w termodynamice | zasada działania cyklu Carnota | idealny cykl Carnota | Termodynamika cyklu Carnota | Definicja cyklu Carnota | Zasada działania cyklu Carnota | standardowy cykl Carnota w powietrzu| Cykl Carnota odwracalny.

Cykl Carnota jest cyklem teoretycznym, który działa pod dwoma zbiornikami termicznymi (Th i Tc) podlegającymi jednoczesnej kompresji i rozprężaniu.

Składa się z czterech procesów odwracalnych, z czego dwa są izotermiczne, czyli o stałej temperaturze, po której następują na przemian dwa odwracalne proces adiabatycznynp..

Czynnikiem roboczym stosowanym w cyklu Sadi-Carnota jest powietrze atmosferyczne.

Dodawanie ciepła i Oddawanie ciepła są przeprowadzane w stałej temperaturze, ale nie uwzględnia się zmiany fazy.

Znaczenie cyklu Carnota

Wynalazek Cykl Carnota był bardzo dużym krokiem w historii termodynamiki. Po pierwsze, dała teoretyczną pracę silnika cieplnego użytego do konstrukcji rzeczywistego silnika cieplnego. Następnie, odwracając cykl, uzyskujemy efekt chłodzenia (o którym mowa poniżej).

Praca w cyklu Carnota pomiędzy dwoma zbiornikami termicznymi (T_h & T_c), a jego wydajność zależy tylko od tej temperatury i nie zależy od rodzaju płynu. To znaczy, że wydajność cyklu Carnota jest niezależna od płynów.

Wykres cyklu Carnota pv | Wykres ts cyklu Carnota | wykres pv i ts cyklu Carnota | Cykl Carnota pv ts | Wykres cyklu Carnota | Objaśnienie diagramu pv Carnota | Objaśnienie diagramu cyklu Carnota

Proces 1-2: ekspansja izotermiczna

W tym procesie powietrze jest rozprężane ze stałą temperaturą, zyskując jednocześnie ciepło.

Oznacza to, że ma miejsce dodawanie ciepła o stałej temperaturze.

Rozprężanie => ciśnienie ↑ => wyniki Temperatura ↓

Dodatek ciepła => Temperatura ↑

Stąd temperatura pozostaje stała

Proces 2-3: Odwracalna ekspansja adiabatyczna

W tym procesie powietrze ulega rozprężeniu, utrzymując stałą entropię i bez interakcji cieplnych.

To nie jest zmiana entropii, a system jest izolowany

W tym procesie otrzymujemy wyniki pracy

Proces 3-4: kompresja izotermiczna

W tym procesie powietrze jest sprężane ze stałą temperaturą, jednocześnie tracąc ciepło.

Oznacza to, że ma miejsce oddawanie ciepła w stałej temperaturze.

Kompresja => ciśnienie ↓ => wyniki: Temperatura Temperature↑

Dodatek ciepła => Temperatura ↓

Stąd temperatura pozostaje stała

Proces 4-1: Odwracalny Kompresja adiabatyczna

W tym procesie powietrze jest sprężane, utrzymując stałą entropię i brak interakcji cieplnych.

To nie jest zmiana entropii, a system jest izolowany

Dostarczamy pracę w tym procesie

Cykl Carnota składa się z | Schemat cyklu Carnota | Kroki cyklu Carnota | 4 etapy cyklu Carnota | Praca na rowerze Carnota| ekspansja izotermiczna w cyklu Carnota| Eksperyment z cyklem Carnota

Proces 1-2:

Proces rozprężania odbywa się, gdy temperatura Th jest utrzymywana na stałym poziomie, a ciepło (Qh) jest dodawane do układu. Temperatura jest utrzymywana na stałym poziomie w następujący sposób: Wzrost temperatury spowodowany dodawaniem ciepła jest kompensowany spadkiem temperatury spowodowanym rozszerzaniem.

W związku z tym prowadzony proces daje tak stałą temperaturę, jak temperatura początkowa i końcowa procesu jest taka sama.

Proces 2-3:

Jak widać proces jest odwracalny (zmiana energii wewnętrznej = 0) adiabatyczny (tylko transfer pracy, bez udziału ciepła), przeprowadzona ekspansja powoduje jedynie zmianę temperatury (z Th na Tc), zachowując stałą entropię .

System działa jako izolowany dla tej części rozbudowy.

Następuje rozsądne chłodzenie.

Proces3-4:

Proces sprężania odbywa się, gdy temperatura Tc jest utrzymywana na stałym poziomie, a ciepło jest usuwane z układu. Temperatura jest utrzymywana na stałym poziomie w następujący sposób: Spadek temperatury spowodowany oddawaniem ciepła jest kompensowany wzrostem temperatury spowodowanym sprężaniem.

W związku z tym prowadzony proces daje tak stałą temperaturę, jak temperatura początkowa i końcowa procesu jest taka sama.

Podobny do procesów 1-2, ale w dokładnie odwrotny sposób.

Proces 4-1:

Jak widać proces jest odwracalny (zmiana energii wewnętrznej = 0) adiabatyczny (tylko transfer pracy, bez udziału ciepła), przeprowadzone sprężanie powoduje jedynie zmianę temperatury (z Tc na Th), zachowując stałą entropię .

Zobacz też Specyficzna entalpia: 25 interesujących faktów do poznania

System działa jako izolowany w tej części kompresji.

Następuje ogrzewanie jawne.

6.41 — *Odwracalna kompresja adiabatyczna*

Równania cyklu Carnota| Wyprowadzenie cyklu Carnota

Proces 1-2: ekspansja izotermiczna

jako T_h jest utrzymywana na stałym poziomie. [Energia wewnętrzna (du) = 0] ( PV = K)

Q_h = W ,

w związku z tym, $W = int_{V_{1}}^{V_{2}}PdV$

$P = frac{K}{V}$

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

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

$W = P_{1}V_{1}w lewo ( lnfrac{V_{2}}{V_{1}} w prawo)$

$W = mRT_{h}w lewo ( lnfrac{V_{2}}{V_{1}} w prawo)$

Proces 2-3: Odwracalna ekspansja adiabatyczna

$PV^{gamma } = K$

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

$PV^{gamma } = K$

w związku z tym $W = Kint_{V_{2}}^{V_{3}}frac{dV}{V^{gamma }}$

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

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

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

$W = K w lewo [ frac{V^{1-gamma }}{1-gamma } w prawo ]_{2}^{3}$

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

$W=lewy [ frac{P_{3}V^{gamma }_{3}V_{3}^{1-gamma }-P_{2}V^{gamma }_{2}V_{2}^{1 -gamma }}{1-gamma } dobrze ]$

$W=lewy [ frac{P_{3}V_{3}-P_{2}V_{2}}{1-gamma } prawy ]$

Również

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

$lewy [ frac{T_{2}}{T_{3}} prawy ] = lewy [ frac{V_{3}}{V_{2}} prawy ]^{gamma -1}$

Ponieważ proces jest adiabatyczny , Q = 0
dlatego W = -du

Proces 3-4: kompresja izotermiczna

podobny do procesu 1-2, możemy uzyskać

jako T_c jest utrzymywana na stałym poziomie. [Energia wewnętrzna (du) = 0] ( PV = K)

Qc = W,

$W = P_{3}V_{3}w lewo ( lnfrac{V_{3}}{V_{4}} w prawo)$

$W = mRT_{c}w lewo ( lnfrac{V_{3}}{V_{4}} w prawo)$

Proces 4-1: Odwracalna kompresja adiabatyczna

podobny do procesu 2-3, możemy uzyskać

$W=lewy [ frac{P_{1}V_{1}-P_{4}V_{4}}{1-gamma } prawy ]$

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

$lewy [ frac{T_{1}}{T_{4}} prawy ] = lewy [ frac{V_{4}}{V_{1}} prawy ]^{gamma -1}$

Carnot cykl pracy wykonanej wyprowadzenia

Według pierwszego prawo termodynamiki

W_netto = P_całkowity

W_netto = P_h-Q_c

W_netto = $mRT_{h}w lewo ( lnfrac{V_{2}}{V_{1}} w prawo ) - mRT_{c}w lewo ( lnfrac{V_{3}}{V_{4}} w prawo)$

Wyprowadzenie entropii z cyklu Carnota | zmiana entropii w cyklu Carnota | zmiana entropii w cyklu Carnota | wyprowadzenie entropii z cyklu Carnota | zmiana entropii w cyklu Carnota

Aby cykl był odwracalny, zmiana entropii wynosi zero (du = 0).

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

$S_{gen} = 0 , dla procesu odwracalnego$

to znaczy,

$frac{delta Q}{T}= 0 , dla procesu odwracalnego$

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

Dla procesu: 1-2

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

$ds_{1-2} = m R lnlewo ( frac{P_{1}}{P_{2}} prawo)$

Dla procesu: 1-2

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

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

$ds_{3-4} = - m R lnlewy ( frac{P_{3}}{P_{4}} prawy )$

$ds_{3-4} = m R lnlewo ( frac{P_{4}}{P_{3}} prawo)$

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

wydajność cyklu Carnota| obliczanie wydajności cyklu Carnota| równanie wydajności cyklu Carnota| Wzór na efektywność cyklu Carnota | dowód wydajności cyklu Carnota | Maksymalna wydajność cyklu Carnota | wydajność cyklu Carnota jest maksymalna, gdy | maksymalna wydajność cyklu Carnota

Wydajność cyklu Carnota ma maksymalną wydajność, biorąc pod uwagę T_h jako zasobnik ciepła i T_c jako zimny zbiornik eliminujący wszelkie straty.

Jest to stosunek ilości pracy wykonanej przez silnik cieplny do ilości ciepła wymaganej przez silnik cieplny.

$mathbf{eta = frac{Praca netto wykonana przez silnik cieplny }ciepło pobrane przez silnik cieplny}}$

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

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

$eta =1- frac{mRT_{c}w lewo ( lnfrac{V_{3}}{V_{4}} w prawo )}{ mRT_{h}w lewo ( lnfrac{V_{2}}{V_{1}} w prawo) }$

Jak z powyższego równania wiemy,

$lewy [ frac{T_{1}}{T_{4}} prawy ] = lewy [ frac{V_{4}}{V_{1}} prawy ]^{gamma -1}$

$lewy [ frac{T_{2}}{T_{3}} prawy ] = lewy [ frac{V_{3}}{V_{2}} prawy ]^{gamma -1}$

ale
$w lewo T_1 = T_2 = T_h$
$w lewo T_3 = T_4 = T_c$

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

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

Możemy uzyskać sprawność 100%, jeśli odrzucimy ciepło przy 0 k (T_c = 0)

Carnot utrzymuje maksymalną sprawność wszystkich silników pracujących w tym samym zbiorniku termicznym, podobnie jak praca cyklu Carnota jest odwracalna, zakładając eliminację wszystkich strat i uczynienie cyklu beztarciowym, co w praktyce nigdy nie jest możliwe.

Stąd wszystkie praktyczne cykle będą miały wydajność mniejszą niż wydajność Carnota.

Odwrócony cykl Carnota | odwrócony cykl Carnota | odwrócony cykl chłodzenia carnota

Odwrócony cykl Carnota:

Ponieważ wszystkie procesy zachodzące w cyklu Carnota są odwracalne, możemy sprawić, że będzie on działał w odwrotny sposób, tj. przejąć ciepło z korpusu o niższej temperaturze i zrzucić do korpusu o wyższej temperaturze, czyniąc go cyklem chłodniczym.

Proces 1-2: Odwracalna ekspansja adiabatyczna

W tym procesie powietrze jest rozprężane, temperatura spada do T_c, utrzymując stałą entropię i bez interakcji ciepła.

To nie jest zmiana entropii, a system jest izolowany

Proces 2-3: ekspansja izotermiczna

W tym procesie powietrze jest rozprężane ze stałą temperaturą, zyskując jednocześnie ciepło. Ciepło jest pozyskiwane z radiatora w niskiej temperaturze. Dodawanie ciepła odbywa się podczas utrzymywania temperatury (T_c) jest utrzymywana na stałym poziomie.

Proces 3-4: Odwracalna kompresja adiabatyczna

W tym procesie powietrze jest sprężane, podnosząc temperaturę do T_h, utrzymując stałą entropię i brak interakcji ciepła.

To nie jest zmiana entropii, a system jest izolowany

Proces 4-1: kompresja izotermiczna

W tym procesie powietrze jest sprężane ze stałą temperaturą, jednocześnie tracąc ciepło. Ciepło jest odprowadzane do gorącego zbiornika. Odrzucanie ciepła odbywa się podczas utrzymywania temperatury (T_h) jest utrzymywana na stałym poziomie.

Wydajność odwróconego cyklu Carnota

Wydajność odwróconego cyklu Carnota jest określana jako współczynnik wydajności.

COP definiuje się jako stosunek pożądanej mocy wyjściowej do dostarczonej energii.

$COP = frac{Pożądana moc} {Dostarczona energia}$

Cykl chłodniczy Carnota| Sprawność cyklu chłodniczego Carnota | współczynnik wydajności carnot cykl chłodniczy | Wydajność lodówki cyklu Carnota

Cykl chłodzenia działa na odwróconym cyklu Carnota. Głównym celem tego cyklu jest obniżenie temperatury źródła ciepła/zbiornika ciepła.

$COP = frac{Pożądana moc wyjściowa} Dostarczona energia}=frac{Q_{c}}{W^{_{net}}}$

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

Zastosowanie: klimatyzacja, system chłodniczy

Carnot cyklu pompa ciepła

Połączenia pompa ciepła działa na odwróconym cyklu Carnota. Głównym celem pompy ciepła jest przekazywanie ciepła z jednego ciała do drugiego, w większości z ciała o niższej temperaturze do ciała o wyższej temperaturze za pomocą dostarczonej pracy.

$COP = frac{Pożądana moc wyjściowa} Dostarczona energia}=frac{Q_{c}}{W^{_{net}}}$

$COP = frac{Pożądana produkcja} Dostarczona energia}=frac{Q_{h}}{W^{_{net}}}$

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

$COP_{HP}=COP_{REF}+1$

Porównanie cyklu Carnota i Rankine'a | różnica między cyklem Carnota i Rankina

Porównanie:

Różnica między cyklem otto a cyklem Carnota

Cykl Carnota jest nieodwracalny

Kiedy cykl Carnota przebiega na adiabatycznym, a nie na odwracalnym cyklu adiabatycznym, zaliczany jest do kategorii nieodwracalnego cyklu Carnota.

Zobacz też 5 typów rozpadu promieniotwórczego: zastosowania, właściwości i przykłady

Entropia nie jest utrzymywana na stałym poziomie w procesach 2-3 i 4-1 (ds nie jest równe zeru)

jak pokazano poniżej:

Produkcja pracy w nieodwracalnym cyklu jest stosunkowo mniejsza niż w odwracalnym cyklu Carnota

Stąd wydajność nieodwracalnego cyklu Carnota jest mniejsza niż odwracalnego cyklu Carnota.

Dlaczego cykl Carnota jest odwracalny

Według Carnota cykl Carnota jest cyklem teoretycznym, który zapewnia maksymalną wydajność. Aby uzyskać tę maksymalną wydajność, musimy wyeliminować wszystkie straty i uznać system za odwracalny.

Jeśli weźmiemy pod uwagę jakiekolwiek straty, cykl będzie zaliczany do kategorii nieodwracalnych i nie zapewni maksymalnej wydajności.

Stosunek objętości cyklu Carnota

$lewy [ frac{T_{1}}{T_{4}} prawy ] = lewy [ frac{V_{4}}{V_{1}} prawy ]^{gamma -1}$
&

$lewy [ frac{T_{2}}{T_{3}} prawy ] = lewy [ frac{V_{3}}{V_{2}} prawy ]^{gamma -1}$

ale
$w lewo T_1 = T_2 = T_h$

$w lewo T_3 = T_4 = T_c$

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

Stąd stosunek objętości jest utrzymywany na stałym poziomie.

Zalety cyklu Carnota

Cykl Carnota jest idealnym cyklem, który zapewnia maksymalną wydajność spośród wszystkich dostępnych cykli.
Cykl Carnota pomaga w projektowaniu rzeczywistego silnika, aby uzyskać maksymalną wydajność.
Pomaga zdecydować o możliwości zbudowania dowolnego cyklu. Dopóki Silnik utrzymuje wydajność mniejszą niż Carnot, Silnik jest możliwy; w przeciwnym razie tak nie jest.

Wady cyklu Carnota

Niemożliwe jest dostarczanie i oddawanie ciepła w stałej temperaturze bez zmiany fazy w materiale roboczym.
Nie da się zbudować ciepła zwrotnego silnik do poruszania się tłokiem z bardzo małą prędkością od początku ekspansji do środka, aby zaspokoić ekspansję izotermiczną, a następnie bardzo szybko, aby wspomóc odwracalny proces adiabatyczny.

Dlaczego cykl Carnota nie jest stosowany w elektrowni?

Cykl Carnota ma transmisję izotermiczną do adiabatycznej. Teraz, aby przeprowadzić izotermię, musimy albo spowolnić proces, albo poradzić sobie ze zmianą fazy. Następna jest odwracalna adiabatyczna, którą należy przeprowadzić szybko, aby uniknąć interakcji ciepła.

Sprawia to, że system jest trudny do zbudowania, ponieważ połowa cyklu przebiega bardzo wolno, a druga połowa działa bardzo szybko.

zastosowanie cyklu Carnota | przykład cyklu Carnota | zastosowanie cyklu Carnota w życiu codziennym

Urządzenia termiczne, takie jak

pompa ciepła: do dostarczania ciepła
Lodówka: aby uzyskać efekt chłodzenia poprzez usunięcie ciepła
Turbina parowa: do wytwarzania energii, tj. energii cieplnej do energii mechanicznej.
Silniki spalinowe: do wytwarzania mocy tj. energii cieplnej na energię mechaniczną.

Cykl par Carnota | cykl par carnota

W cyklu parowym Carnota para jest cieczą roboczą

Proces 1-2: ekspansja izotermiczna	Podgrzewanie płynu poprzez utrzymywanie stałej temperatury w kotle.
Proces 2-3: Odwracalna ekspansja adiabatyczna	Płyn rozpręża się izentropowo, tj. stała entropii w turbinie.
Proces 3-4: kompresja izotermiczna	Kondensacja płynu poprzez utrzymywanie stałej temperatury w skraplaczu.
Proces 4-1: Odwracalna kompresja adiabatyczna	Płyn jest sprężany izentropowo, tj. stała entropii i przywracany do pierwotnego stanu.

Jego niepraktyczności:

1) Dodanie lub odrzucenie w stałej temperaturze z systemu dwufazowego nie jest trudne, ponieważ utrzymywanie go w stałej temperaturze spowoduje ustalenie temperatury na poziomie nasycenia. Jednak ograniczenie procesu oddawania lub absorpcji ciepła do płynu fazy mieszanej wpłynie na sprawność cieplną cyklu.

Zobacz też Przepływ laminarny w rurze: co, jak, warunki, różne czynniki, różne typy

2) Odwracalny proces adiabatycznej ekspansji można osiągnąć dzięki dobrze zaprojektowanej turbinie. Ale jakość pary zmniejszy się podczas tego procesu. Nie jest to korzystne, ponieważ turbiny nie mogą obsługiwać pary zawierającej więcej niż 10% cieczy.

3) Proces odwracalnego sprężania adiabatycznego polega na sprężaniu mieszaniny ciecz – para do a ciecz nasycona. Trudno jest tak precyzyjnie kontrolować proces kondensacji, aby osiągnąć stan 4. Nie jest możliwe zaprojektowanie sprężarki, która poradzi sobie z fazą mieszaną.

pytania dotyczące cyklu Carnota | problemy z cyklem Carnota | Przykładowe problemy z cyklem Carnota

Q1.) Operatorzy cykliczni silnika cieplnego między źródłem o temperaturze 900 K a opadem o temperaturze 380 K. a) jaka będzie sprawność? b) jaki będzie oddawanie ciepła na kW mocy netto silnika?

Odp. = podano: $T_h = 900 tys$ i $T_c = 380 tys$

$wydajność =1- frac{T_{c}}{T_{h}}$

$eta =1- frac{380}{900}$

$eta = 0.5777 = 55.77$ %

b) Odrzut ciepła (Qc) na kW mocy netto

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

$Q_h=frac{W_{net}}{eta }=frac{1}{0.5777}=1.731 KW$

$Q_c=Q_h-W_{net}=1.731-1=0.731 KW$

Odrzut ciepła na kW mocy netto = 0.731 KW

Q2.) Silnik Carnota pracujący ze sprawnością 40% z radiatorem przy 360 K. Jaka będzie temperatura źródła ciepła? Jeśli sprawność silnika wzrośnie do 55%, jaki będzie wpływ na temperaturę źródła ciepła?

Odp. = podano: $eta = 0.4, T_c=360 K$

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

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

$T_h=600 K$

If $eta = 0.55$

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

$T_h=800 K$

Q3.) Silnik Carnota pracujący z 1.5 kJ ciepła przy 360 K i odrzucający 420 J ciepła. Jaka jest temperatura przy zlewie?

Odp = podano: Q_h=1500 J, T_h= 360 K., Q_c= 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

Na czym polega praktyczne zastosowanie cyklu Carnota

pompa ciepła: do dostarczania ciepła
Lodówka: aby uzyskać efekt chłodzenia poprzez usunięcie ciepła
Turbina parowa: do wytwarzania energii, tj. energii cieplnej na energię mechaniczną.
Silniki spalinowe: do wytwarzania mocy tj. energii cieplnej na energię mechaniczną.

cykl Carnota vs cykl Stirlinga

Stirlinga, proces izentropowej kompresji i rozprężania w cyklu Carnota został zastąpiony procesem regeneracji o stałej objętości. Pozostałe dwie metody są takie same jak w cyklu Carnota, czyli izotermiczne dodawanie i odrzucanie ciepła.

Jaka jest różnica między cyklem Carnota a odwróconym cyklem Carnota?

Prosty cykl Carnota działa jako energia rozwijająca, podczas gdy odwrócony carnot działa jako zużywający energię.

Cykl Carnota jest używany do projektowania silnika cieplnego, natomiast cykl odwrócony jest używany do projektowania pompy ciepła i układu chłodniczego.

Dlaczego cykl Carnota jest bardziej wydajny niż jakikolwiek inny idealny cykl, taki jak otto diesel brayton idealny VCR

Jaka jest zmiana netto entropii podczas cyklu Carnota?

Zmiana netto entropii podczas cyklu Carnota wynosi zero.

dlaczego cykl Carnota nie jest możliwy

Cykl Carnota ma transmisję izotermiczną do adiabatycznej. Teraz, aby przeprowadzić izotermię, musimy albo spowolnić proces, albo poradzić sobie ze zmianą fazy.

Następna jest odwracalna adiabatyczna, którą należy przeprowadzić szybko, aby uniknąć interakcji ciepła.

Sprawia to, że system jest trudny do zbudowania, ponieważ połowa cyklu przebiega bardzo wolno, a druga połowa działa bardzo szybko.

dlaczego cykl Carnota jest najbardziej wydajny?

Dlaczego cykl Carnota obejmuje tylko proces izotermiczny i adiabatyczny, a nie inne procesy, takie jak izochoryczny lub izobaryczny

Głównym celem Carnot Cycle jest osiągnięcie maksymalnej wydajności, co prowadzi do odwracalności systemu, a więc aby system był odwracalny, nie powinienem utrzymywać procesu oddziaływania ciepła, tj. procesu adiabatycznego.

Aby uzyskać maksymalną wydajność pracy, używamy procesu izotermicznego.

Jak cykl Carnota jest powiązany z cyklem Stirlinga?

Co się stanie ze sprawnością dwóch silników Carnota pracujących z tym samym źródłem i pochłaniaczem?

Wydajność będzie taka sama, ponieważ wydajność cyklu Carnota zależy tylko od temperatury źródła i ujścia.

Połączenie cyklu Carnota i lodówki Carnot

Wydajność pracy silnika cieplnego Carnota dostarczona jako praca wejściowa dla układu chłodniczego Carnota.

Czy jest konieczne, aby lodówki działały tylko w cyklu Carnota?

Aby uzyskać maksymalny współczynnik wydajności (COP), teoretycznie stosujemy netto cykl chłodzenia do pracy na Carnot.

Temperatura dwóch zbiorników silnika Carnota wzrasta o tę samą wartość Jak wpłynie to na sprawność?

Wzrost temperatury obu zbiorników będzie miał tendencję do spadku wydajności

Zastosowania stojaka w cyklu Carnota?

Stanowisko służy do przeprowadzania procesu adiabatycznego. Składa się z materiału nieprzewodzącego.

Ważne wyniki dla cyklu silnika Carnota?

Dowolna liczba silników pracujących na zasadzie Carnota i mających to samo źródło i pochłaniacz będzie miała taką samą sprawność.

Terminal silnika Carnota?

Silnik Carnota będzie składał się z: Gorącego zbiornika, Zimny zlew & Stojak izolacyjny.

Definicja podstawki izolacyjnej, która jest częścią silnika Carnota?

Stojak służy do przeprowadzania proces adiabatycznyi składa się z materiału nieprzewodzącego.

Więcej artykułów dotyczących Mechaniczne i termiczne, odwiedź naszą Strona Główna.

Podstawowe MŚP TechieScience

Zespół TechieScience Core MŚP to grupa doświadczonych ekspertów merytorycznych z różnych dziedzin nauki i techniki, w tym fizyki, chemii, technologii, elektroniki i elektrotechniki, motoryzacji, inżynierii mechanicznej. Nasz zespół współpracuje przy tworzeniu wysokiej jakości, dobrze udokumentowanych artykułów na szeroki zakres tematów naukowych i technologicznych dla witryny TechieScience.com.

Wszystkie nasze starsze MŚP mają ponad 7-letnie doświadczenie w odpowiednich dziedzinach. Są to albo pracujący profesjonaliści z branży, albo związani z różnymi uniwersytetami. Wspominać Nasi autorzy Strona, na której można poznać nasze podstawowe MŚP.

Parametr	Cykl Carnota	Cykl Rankine'a
definicja	Cykl Carnota to idealny cykl termodynamiczny, który działa pod dwoma zbiornikami termicznymi.	Cykl Rankine'a to praktyczny cykl silnika parowego i turbiny
Schemat TS
Dodawanie i odrzucanie ciepła	Dodawanie i odrzucanie ciepła odbywa się w stałej temperaturze.(izoterma)	Dodawanie i odrzucanie ciepła odbywa się pod stałym ciśnieniem (izobarycznym)
Środowisko pracy	Czynnikiem roboczym w Carnot jest powietrze atmosferyczne. System jednofazowy	Czynnikiem roboczym w Carnot jest woda/para. Obsługuje dwie fazy
Wydajność	Wydajność Carnota jest maksymalna wśród wszystkich cykli.	Skuteczność Rankine'a jest mniejsza niż Carnota.
aplikacja	Cykl Carnota służy do projektowania silnika cieplnego.	Obieg Rankine'a służy do projektowania silnika parowego/turbiny.

Parametr	Cykl Carnota	Cykl Otto
definicja	Cykl Carnota to idealny cykl termodynamiczny, który działa pod dwoma zbiornikami termicznymi.	Cykl Otto jest idealnym termodynamicznym cyklem spalania.
Schemat Ts
Procesy	Dwie izotermiczne i dwie izentropowe	Dwa izochoryczne i dwa izentropowe.
Dodawanie i odrzucanie ciepła	Dodawanie i odrzucanie ciepła odbywa się w stałej temperaturze.(izoterma)	Ciepło jest wytwarzane w stałej objętości i odrzucane w układzie wydechowym. Nie jest wymagane zewnętrzne źródło ciepła. Wytwarza ciepło w procesach chemicznych, które są spalaniem mieszanki benzyny z powietrzem za pomocą świecy zapłonowej pod wysokim ciśnieniem.
Środowisko pracy	Czynnikiem roboczym w Carnot jest powietrze atmosferyczne.	Stosuje się mieszankę benzyny i powietrza.
Wydajność	Wydajność Carnota jest maksymalna wśród wszystkich cykli.	Cykl Otto ma mniejszą wydajność niż cykl Carnota.
aplikacja	Cykl Carnota służy do projektowania silnika cieplnego.	Cykl Otto jest stosowany do silnika spalinowego SI.