vcvetu.ru:
Советы
Доклады
Лекции

Растения
Цветы
Дерьвья
Огород
Удобрения
Уход

опубликовать

Л. В. Лифенцева теплотехника учебное пособие


НазваниеЛ. В. Лифенцева теплотехника учебное пособие
страница8/41
Дата06.08.2013
Размер1.44 Mb.
ТипУчебное пособие
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   41

1.11 Прямой обратимый цикл Карно



Для того, чтобы сравнить насколько эффективен тот или иной цикл необходимо иметь эталонные, или идеальные циклы. Такими являются обратимые циклы Карно. В 1824 г. Сади Карно предложил цикл, которому было присвоено его имя.

Идеальны они потому, что осуществляются чередованием двух идеальных процессов – изотермического расширения и сжатия, и адиабатного расширения и сжатия.







Существуют два источника теплоты: с более высокой Т1 и источник с более низкой температурой Т2.

Рис.1.5. Прямой обратимый цикл Карно
Предположим, что в цилиндре под поршнем заключен 1 кг идеального газа с параметрами Р1, Т1, v1. Это состояние характеризуется точкой 1. В этом состоянии к рабочему телу от более высокотемпературного источника подводится теплота q1. Осуществляется процесс 1-2 изометрического расширения (вся подведённая теплота расходуется на расширение). В точке 2 рабочее тело с параметрами p2, v2, T1 изолируется от источника теплоты. Поэтому при дальнейшем расширении процесс 2-3 протекает адиабатно (dq =0). В конце процесса адиабатного расширения (точка 3) рабочее тело начинает сжиматься при взаимодействии с источником с низкой температурой, и от него отводится теплота q2. Происходит изотермическое сжатие (процесс 3-4). В точке 4 рабочее тело опять изолируется от источника теплоты, и дальнейшее сжатие и возвращение рабочего тела в первоначальное состояние протекает по адиабате 4-1 с повышением температуры. Цикл замыкается.

Термический к.п.д. прямого цикла определяется:

(1.36)

Анализируя выражение (1.36) приходим к следующим выводам:

  1. Термический к.п.д. цикла зависит только от температур горячего и холодного источников и не зависит от природы рабочего тепла.

  2. Значение термического к.п.д. цикла тем больше, чем больше разность температур горячего и холодного источников.

  3. Термический к.п.д. цикла всегда меньше единицы.









1


.12 Обратный обратимый цикл Карно

Рис.1.6. Обратный обратимый цикл Карно



Из точки 1 с параметрами Р1, Т1, v1 рабочее тело адиабатно расширяется до состояния 2 (процесс 1-2) и соединяется с источником низкой температуры.
Дальнейшее расширение (процесс 2-3) происходит с подводом теплоты q2 к рабочему телу. Протекает процесс изотермического расширения. В точке 3 тело вновь изолируется от источника теплоты и в процессе 3-4 адиабатно сжимается с повышением температуры от Т2 до Т1.
В точке 4 рабочее тело соединяется с источником высокой температуры, и дальнейшее сжатие происходит по изотерме 4-1 с отводом теплоты q1 к высокотемпературному источнику. Рабочее тело возвращается в свое первоначальное состояние, цикл замыкается.
Холодильный коэффициент обратного цикла Карно равен:

(1.37)

Из анализа формулы (1.37) вытекает следующее:

  1. Холодильный коэффициент цикла зависит от температур горячего и холодного источников и не зависит от природы вещества.

  2. Значение холодильного коэффициента цикла тем больше, чем меньше разность температур горячего и холодного источников.

  3. Значение холодильного коэффициента цикла меняется в пределах от 0 до бесконечности.


Аналитическое выражение второго закона термодинамики
Второй закон термодинамики рассматривает качественные условия процессов преобразования теплоты в работу.

Так как

то для элементарного цикла Карно с учетом отрицательного знака q2 (теплота отводится) получаем

,

отсюда
; .

Для любого обратимого цикла путем разложения его на элементарные циклы Карно можно найти, что

(1.38)

Учитывая, что ηtнеобр < ηt , т.е. для любого необратимого цикла

, тогда .

. (1.39)

Уравнение (1.39) является аналитическим выражением второго закона термодинамики.

Второй закон термодинамики можно сформулировать так:

1. Для осуществления термодинамического цикла необходимо иметь не менее двух источников теплоты с различной температурой (постулат для круговых процессов).

2. Теплота не может переходить от холодного тела к горячему сама собой, даровым процессом - без компенсации (постулат Клаузиуса).

Превращение работы в теплоту – это самопроизвольный процесс, а превращение теплоты в работу – несамопроизвольный, т.к. требует затрат энергии в виде теплоты, отдаваемой холодному источнику.

3. Любой реальный самопроизвольный процесс необратим.

4. Стопроцентное превращение теплоты в работу посредством тепловой машины невозможно (постулат Томсона).

1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   41

Похожие:

Учебное пособие для студентов по специальностям: 060500 «Бухгалтерский учет, анализ и аудит»
Учебное пособие предназначено для студентов по специальностям 060500 «Бухгалтерский учет, анализ и аудит», 060800 «Экономика и управление...

Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия
Учебное пособие предназначено для студентов биотехнологического факультета очной и заочной формы обучения

Ю. А. Александров кормовые токсикозы сельскохозяйственных животных и птицы учебное пособие
Сергейчев А. И., канд вет н., с н с., лаб микотоксинов отдела токсикологии вниви

Прайс-лист на сельскохозяйственную литературу
Агробиология: учебное пособие. Шапиро Я. С. Спб.: Проспект Науки, 2010. 320с. Цена 450,00грн

Кемеровский технологический институт пищевой промышленности В. А....
Учебное пособие предназначено для студентов вузов, аспирантов и преподавателей, может быть полезно практическим работникам

Курс лекций по энтомологии учебное пособие для студентов по специальностям:...
Автор: ст преподаватель кафедры энтомологии и биологической защиты растений Слепченко Л. Г

Белгородская государственная сельскохозяйственная академия им. В. Я. Горина
Антипова Л. В. Биология мяса и мясных продуктов : учебное пособие / Л. В. Антипова, Н. А. Жеребцов. – Воронеж : Изд-во Воронежского...

201 Энциклопедия кошек, 1С, 1997
Учебное пособие предназначено для различных групп обучающихся, рассчитано как на школьников, так и на студентов колледжей и вузов,...

Учебное пособие «Вместе со сказкой»
Общие методические советы по использованию пособий для дошкольников «Вместе со сказкой»

Комнатные растения в интерьере
Учебное пособие. Комнатные растения. Автор М. Н. Якушева- минск: Харвест-2008 год



База данных защищена авторским правом © 2013
обратиться к администрации
vcvetu.ru