Карно циклы. Карно циклі бұл жылу жұмысқа (немесе жұмыс жылуға) айналатын қайтымды айналмалы процесс. Ол кезектесіп жүретін екі изотермиялық және екі адиабаталық процестерден тұрады, мұнда жұмыс сұйықтығы идеал газ болып табылады
жүктеу/скачать 224,24 Kb.
|
1 2
Байланысты:Карно циклы мәтін
- Бұл бет үшін навигация:
- Карно теоремасы.
- Идеал жылу қозғалтқышы (Карно қозғалтқышы).
|
Карно циклы. Карно циклі - бұл жылу жұмысқа (немесе жұмыс жылуға) айналатын қайтымды айналмалы процесс. Ол кезектесіп жүретін екі изотермиялық және екі адиабаталық процестерден тұрады, мұнда жұмыс сұйықтығы идеал газ болып табылады. Оны алғаш рет француз физигі және математигі Николя Сади Карно 1824 жылы жылу машиналарының ПӘК анықтауға байланысты қарастырған. Карно циклі барлық мүмкін болатын ең тиімді цикл болып табылады, ол максималды тиімділікке ие. Карно теоремасы. Жылытқыштардың (Т1) және тоңазытқыштардың (Т2) температурасы бірдей периодты түрде жұмыс істейтін барлық жылу машиналарының ішінде реверсивті машиналар ең жоғары тиімділікке ие; сонымен бірге қыздырғыштардың (Т1) және тоңазытқыштардың (Т2) бірдей температураларында жұмыс істейтін реверсивті машиналарының ПӘК-і бір-біріне тең және жұмыс сұйықтығының табиғатына тәуелді емес (айналмалы процесті орындайтын дене және басқа денелермен энергия алмасады). Карно циклінің ПӘК ν жұмыс сұйықтығының (бу, газ және т.б.) қасиеттеріне тәуелді емес және жылу қабылдағыштың T1 және жылу қабылдағыштың T2, ν = (Т1-Т2)/Т1 температураларымен анықталады. . Кез келген жылу қозғалтқышының ПӘК Карно циклінің ПӘК-інен жоғары болуы мүмкін емес (бірдей T1 және T2 үшін). Идеал жылу қозғалтқышы (Карно қозғалтқышы). Сади Карно термодинамикалық процестердің тізбегін идеалды жылу қозғалтқышы - абстрактілі машина мысалында қарастырды, оның жұмыс істеу принциптерін 1824 жылы теориялық түрде әзірледі. Идеал жылу машинасы нақты жылу қозғалтқыштарының жұмыс істеу принциптерін түсіндіруге, термодинамиканың екінші бастамасын негіздеуге мүмкіндік береді. Идеал газ Карно машинасында жұмыс сұйықтығы ретінде қарастырылады. Идеал жылу қозғалтқышындағы термодинамикалық процесс соншалықты баяу жүруі керек, оны бір тепе-теңдік күйден екіншісіне кезекті ауысу ретінде қарастыруға болады. Бұл процесс қайтымды, яғни орындалған жұмыс пен берілген жылу мөлшерін өзгертпей-ақ қарама-қарсы бағытта жүргізілуі мүмкін деп болжанады. Карно машинасында айналмалы процесс немесе термодинамикалық цикл жүзеге асырылады, онда жүйе бірнеше түрлендірулерден кейін өзінің бастапқы күйіне оралады. Жұмыс сұйықтығы екі термиялық резервуармен (тұрақты температуралары бар) - жылытқышпен және T2 < T1 салқындатқышпен термиялық байланыста болады. Жылудың жұмысқа айналуы жұмыс сұйықтығы арқылы қыздырғыштан тоңазытқышқа белгілі бір жылу мөлшерін берумен бірге жүреді. Карно циклі екі изотермадан және екі адиабаттан тұрады. Біріншіден, газ T1 температурасында изотермиялық түрде кеңейеді. Бұл ретте ол қыздырғыштан Q1 жылу мөлшерін алады. Содан кейін газ адиабатты түрде кеңейеді, бірақ қоршаған денелермен жылу алмаспайды. Бұдан кейін газдың T2 температурасында изотермиялық қысылуы жүреді, ал газ салқындатқышқа Q2 жылу мөлшерін береді. Соңында газ адиабатты түрде қысылып, бастапқы күйіне оралады. Карно машинасының ПӘК қыздырғыш пен тоңазытқыштың абсолютті температураларының айырмасының қыздырғыштың абсолютті температурасына қатынасына тең. Изотермалармен және адиабаттармен шектелген аудан сан жағынан Карно циклінің жұмысына тең. Карно циклінің жылулық тиімділігі Q1 – берілген жылу мөлшері; Q2 - алынған жылу мөлшері. η тек екі температураның функциясы болып табылады, машинаның конструкциясына және отын түріне байланысты емес. Идеал жылу қозғалтқышындағы барлық процестер тепе-теңдікте және қайтымды. Шындығында барлық термодинамикалық процестер қайтымсыз. Карно циклі қайтымды және оны кері тәртіпте, яғни ADCBA бағытында жүргізуге болады. Бұл жағдайда dQ2 жылу мөлшері тоңазытқыштан алынады және жұмсалған жұмыс dA есебінен қыздырғышқа беріледі. Кері циклде жұмыс істейтін машина тоңазытқыш машина деп аталады. Кері режимдегі жылу қозғалтқышы тамаша тоңазытқыш сияқты жұмыс істейді. жүктеу/скачать 224,24 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|
1 2