Цикл и теоремы Карно.

Циклом Карно называется круговой цикл, состоящий из 2-х изотермических и из 2-х адиабатных процессов. Обратимый цикл Карно в p,υ- и T,s- диаграммах показан на рис.3.1.


1-2 – обратимое адиабатное расширение при s1=Const. Температура уменьшается от Т1 до Т2.
2-3 – изотермическое сжатие, отвод теплоты q2 к холодному источнику от рабочего тела.
3-4 – обратимое адиабатное сжатие при s2=Const. Температура повышается от Т3 до Т4.
4-1 – изотермическое расширение, подвод теплоты q1 к горячего источника к рабочему телу.
Основной характеристикой любого цикла является термический коэффициент полезного действия (т.к.п.д.).

ht = Lц / Qц , (3.8)

или

ht = (Q1 – Q2) / Q1 .

Для обратимого цикла Карно т.к.п.д. определяется по формуле:

h = (Т1 – Т2) / Т1 . (3.9)

Отсюда следует 1-я теорема Карно:
|| "Термический к.п.д. обратимого цикла Карно не зависит от
|| свойств рабочего тела и определяется только температурами
|| источников".

Bиз сравнения произвольного обратимого цикла и цикла Карно вытекает 2-я теорема Карно:
|| "Обратимый цикл Карно является наивогоднейшим циклом в || заданном интервале температур"
Т.е. т.к.п.д. цикла Карно всегда больше т.к.п.д. произвольного цикла:
h > ht . (3.10)

 

Тема 4. Термодинамические процессы.

4.1. Метод исследования т/д процессов.

Как сказано выше первый закон т/д устанавливает взаимосвязь между количеством теплоты, внутренней энергией и работой. При этом, количество теплоты подводимое к телу или отводимое от тела зависит от характера процесса.
К основным т/д процессам относятся: изохорный, изотермический, изобарный и адиабатный.
Для всех этих процессов устанавливается общий метод исследования, который заключается в следующем:

  • выводится уравнение процесса кривой Pυ и TS – диаграммах;
  • устанавливается зависимость между основными параметрами рабочего тела в начале и конце процесса;
  • определяется изменение внутренней энергии по формуле, справедливой для всех процессов идеального газа:

Du = с|0t2·t2 - с|0t1·t1. (4.1)


или при постоянной теплоемкости DU = m·сv·(t2 - t1); (4.2)
вычисляется работа: L = P·(V2 – V1); (4.3)

определяется количество теплоты, участвующее в процессе:

q = cx·(t2- t1); (4.4)

определяется изменение энтальпии по формуле, справедливой для всех процессов идеального газа:

Di = (i2 – i1) = с|0t2·t2 – с|0t1·t1, (4.5)

или при постоянной теплоемкости: Di = сp·(t2 – t1); (4.6)
определяется изменение энтропии:

Ds = cv·ln(T2/T1) + R·ln(υ 2 1) ; (4.7)
Ds = cp·ln(T2/T1) - R·ln(P2/P1) ; (4.8)
Ds = cv·ln(T2/T1) + cp·ln(υ 2 1) . (4.9)

Все процессы рассматриваются как обратимые.








Дата добавления: 2017-05-18; просмотров: 252;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.