Идеалният Карно топлина двигателя - studopediya

През 1927 г. френски военен инженер С. Карно, да вземе решение за рационалното проектиране на двигател с вътрешно горене, повишаване на нейната ефективност, предложени цикличен процес, наречен на негово име.

Карно цикъл се състои от две адиабатно и две изотерми (фиг. 9.8). На тази фигура 1®2 - изотермично разширяване при температура Т1; 2®3 адиабатно разширение; 3®4 - изотермично сгъстяване при температура Т2; 4®1 - адиабатно компресия. Точки 1-4 характеризирани параметри цикъл: 1 (Р1 V1 Т1 ..); 2 (. P2 V2 Т1.); 3 (. P3 V3 T2.); 4 (Р4. V4. Т2).

В един идеален Карно машина пренебрегвани източници такива загуби на триене между цилиндъра и буталото, изтичане на топлина през стените на цилиндъра. Може да се покаже, че ефективността на двигател с вътрешно горене не зависи от естеството на работния флуид. Като пример, вземете идеалния газ, тъй като работната течност.

Работата, извършена от топлината на двигателя Карно в един цикъл е очевидно, равна на алгебричната сума на работата по отделните нейни сайтове:

Както се вижда от (9.34), дори и при такава ефективност изключително идеализирана цикъл по-малко от единство. Той може да стане равна на единство само в случаи на Т1 или Т2 ® ¥ = 0, което е неосъществимо. Както се вижда от (9.34), практичен начин да се повиши ефективността - това повишаване на температурата на нагревателя, който се използва в областта на дизайна на следващото поколение на топлинните машини.

Може да се покаже, че ефективността на ефективността на цикъла на Карно над всеки друг топлинен двигател:

Качествено, това неравенство може да се обясни с факта, че използването на процес на изотермични в цикъл на Карно е придружен от най-ефикасният превръщането на топлината в работа. В допълнение, когато адиабатно обработва 2®3 и 4®1 (вж. Фиг. 9.8) отива на топлината от работната течност в околната среда.