9. Цикл Карно.

Цикл Карно – это обратимый цикл, состоящий из 2-ух изотерм и двух адиабат .

ηt= 1- = 1- T2/T1 = ηtk. 1 теор. Карно –эффективность цикла

Карно не зависит от свойств рабочего тела, а определяется только уровнем

Температуры горячего и холодного источников. Так как цикл Карно

обратимый, темп. Т1 = Тг , а Т2 = Тх

2 теор. Карно в заданном диапазоне температур холодного и горячего источника

мах. КПД имеет цикл Карно, работающий в этом диапазоне.

Рассмотрим цикл Карно 1234, работающий в диапазоне горячего и холодного

источника ηt (ABCD)<ηt (abcd) = 1- , ηt (1234)= 1-(Tx/Tr), Tx≤T2m, Tr≥T1m

• ηt (1234)≥ ηt(ABCD) . Выше рассмотрены прямые циклы, все это справедливо и

для обратного. Но для обратного цикла Карно холодильный коэф.εк =

Для отопительного коэф. φк = . Цикл Карно идеальный в лбом случае.

10.Эквивалентный цикл Карно.

Любой произвольный цикл АВСД, в котором подвод и отвод теплоты происходит при переменных температурах , можно заменить эквивалентным циклом Карно 1234, где q1, q2 и изменение удельной энтропии s2 – s1 соответствуют таковым в цикле АВСД .С учетом того, что

q1 = qABC = (ABC)∫ Tds = T 1 cp(s2-s1), q2= qCDA = (CDA)∫Tds = T2 cp (s2-s1). Термический КПД произвольного цикла запишем так:

ηt ABCD = 1- q2/q1 = 1- , где Т2ср и Т1ср – средние ТД температуры, соответствующая процессам подвода и отвода теплоты: Т1ср = ; T2cp = и определяются как высоты прямоугольников , одинаковых по площадям с фигурами s1ABCs2 и s2CDAs1. Для повышения термического КПД любого цикла тепловых двигателей необходимо увеличивать среднюю темп. в процессе подвода теплоты(Т1ср) и уменьшать среднюю темп. в процессе отвода теплоты (Т2ср). Пределом терм. КПД произвольного цикла, осуществляемого между крайними температурами Т мах и Т міn является терм. КПД цикла Карно при Т1ср = Тмах и Т2ср = Тміn, следовательно в данном интервале температур цикл Карно обладает наибольшей эффективностью .

11.Изобарный процесс (p =const).

Если p =const, то после подстановки в уравнение состояния или получим

T/V = const или T/v = const

Теплота процесса. Т.к. (p =const), то в уравнении dp =0 и q = Δh – . q = Δu+ l , q= Δh + lp.В соответствии с определением Δh= cpdT, где c_p -коэффициент пропорциональности, c_p - теплоемкость газа при постоянном давлении, Дж/(кг К). q=Δh= cp(T2-T1) Работа процесса Т.к. p =const, то

l= , lp = - Для лучшего представления, теплоту и работу можно представить в виде графических изображений

p=const p=const

12. Изохорный процесс идеального газа.

Изохорный процесс (v =const).

Если v =const, то после подстановки в уравнение состояния или получим T/p = const или

Теплота процесса. Т.к. (v =const), то в уравнении dv =0 и q= Δu+

В соответствии с определением Δu= cvdT, где c_v -коэффициент пропорцио-нальности, c_v - теплоемкость газа при постоянном объеме, Дж/(кг К)

q= Δu=cv(T2-T1).Работа процессa.Т.к. v =const, то l= Для лучшего представления, теплоту и работу можно представить в виде графических изображений