Цикл Карно

Цикл Карно, замкнутый обратимый термодинамический процесс (см. теплота), состоящий из четырех   частных: а) изотермического расширения (при температуре Т теплого источника) по   линии 12 индикаторной диаграммы, показанной на рис., б) адиабатного  расширения по линии 23, в) изотермического сжатия (при температуре Т холодного источника) по линии 34 и, наконец, г) адиабатного сжатия по линии 41. Идеальный тепловой двигатель Карно, работающий по этому циклу, в процессе 12 берет у теплого источника (нагревателя) некоторое количество тепла q, а в процессе 34 отдает холодному источнику (охладителю, холодильнику) количество тепла q', представляющее собою «отброс теплоты»; разность q — q’ превращается двигателем (в течение одного цикла) в механическую работу, выражаемую площадью цикла. Из второго принципа термодинамики (см. теплота) вытекает, что коэффициент полезного действия такой машины, или дробь q — q’ / q, всегда равняется T – T’ / T (причем T и T’ отсчитываются от абсолютного нуля). Таким образом, этот коэффициент полезного действия вполне определяется температурами источников и не зависит от рода того газа, пара или вообще рабочего вещества, при помощи которого действует машина (теорема Карно). Если тепловой двигатель будет работать не по циклу Карно, а по циклу какого-нибудь иного вида, — его кпд не может быть больше, чем у машины Карно, работающей между теми же крайними температурами. Наличие необратимости вообще ухудшает кпд. К циклу Карно приближается цикл современных паровых машин (для которых роль нагревателя играет котел).

Машина, которая действует по циклу Карно в обратном направлении (т. е. по контуру 43214), будет за каждый цикл брать тепло q’ у холодного источника и отдавать тепло q = q’ + (q — q') теплому источнику, причем слагаемое (q — q') этой суммы получается за счет работы мотора, приводящего в действие такую «обратную» машину Карно, или идеальную холодильную машину. И здесь является справедливым соотношение (q-q’)/q = (T-T’)/T (и вытекающее отсюда соотношение q’/q = T’/T ).

А. Бачинский.

Номер тома45 (часть 3)
Номер (-а) страницы411
Просмотров: 449




Алфавитный рубрикатор

А Б В Г Д Е Ё
Ж З И I К Л М
Н О П Р С Т У
Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ
Ы Ь Э Ю Я