ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Цикл Карно из "Техническая термодинамика Издание 2 " Простейшим рабочим циклом теплового двигателя является цикл с двумя источниками тепла, температуры кото- рых не равны друг другу. [c.55] Выясним теперь, каким образом может быть осуществлен обратимый цикл с. двумя источниками тепла. [c.55] Так как температура любого из ис точников тепла в течение цикла не изменяется, то ясно, что для обратимогр проведения рассматриваемого цикле пОдвод тепла к рабочему телу от источников, так же как -и отвод тепла должен осуществляться по изотермам с температурами, бесконечно мало от личающимися от температур и /г источников тепла. [c.55] Вследствие отсутствия других источ ников тепла, кроме теплоотдатчика теплоприемника, изменение температуры рабочего тела от температуры одного источника тепла до температурь[ другого источника тепла может проис ходить только адиабатически, приче для того, чтобы этот процесс был обра тимым, необходимо, чтобы он пpoтeкaJ сравнительно медленно, т. е. квазиста тически. [c.55] Поэтому всякий обратимый цикл с двумя источниками тепла должен состоять из четырех обратимых процессов — двух изотермических и двух адиабатических, чередующихся друг с другом. [c.55] Обратимый цикл с двумя источниками тепла носит азвание обрати м о-го цикла Карно. [c.55] Рассмотрим цикл Карно, в котором рабочим веществом является газ, находящийся в цилиндре под поршнем. [c.55] На р1/-диаграмме этот процесс изобразится отрезком изотермы аЬ. При обратимом изотермическом расширении от состояния а др состояния Ь газ получит от теплоотдатчика количество тепла Q , произведя при этом положительную работу численно равную площади, заключенной между кривой аЬ изотермического процесса и осью абсцисс. [c.55] После достижения точки с приведем цилиндр с газом в соприкосновение с теплоприемником и осуществим обратимое изотермическое сжатие газа при температуре 2 До точки й при этом на сжатие газа будет затрачена работа численно равная площади, расположенной под кривой ей, а тепло-приемнику будет передано от газа количество тепла, равное 0, . [c.56] По достижении точки й, которая лежит на той же адиабате, что и точка а, отсоединим цилиндр с газом от теплоприемника, теплоизолируем его и подвергнем газ обратимому адиабатическому сжатию, в результате которого газ вернется в исходное состояние, изображаемое точкой а при этом на пути с1а будет затрачена работа равная площади, лежащей под кривой йа. Таким образом, газ возвращается в исходное состояние, совершив цикл, имеющий форму криволинейного четырехугольника аЬсйа. [c.56] Работа Ь= 01 производится рабочим телом за счет доли тепла, полученного рабочим телом от теплоотдатчика. На верхней изотерме газ получает от теплоотдатчика количество тепла Q =Gg , большее, чем количество тепла Q2 = которое газ отдает теплоприемнику на нижней изотерме разность количеств тепла Ql и (Эз согласно первому началу термодинамики будет как раз равна работе Ь, производимой в течение цикла, т. е. [c.56] Обратимый цикл Карно может быть совершен как в прямом (т. е. по часовой стрелке), так и в обратном (против часовой стрелки) направлении. Прямой цикл Карно, рассмотренный выше, называется тепловым циклом и служит прообразом рабочих циклов различных тепловых двигателей. Обратный цикл Карно называется холодильным циклом и используется в тепловых насосах и холодильных машинах. [c.56] Таким образом, при обратных круговых процессах, в которых за счет внешней работы осуществляется перенос тепла от менее нагретого тела к более нагретому, последнему всегда передается большее количество тепла, чем отбирается у менее нагретого тела, т. е. затрачиваемая работа превращается в тепло. [c.56] Это свойство обратных круговых циклов также является следствием второго начала термодинамики. [c.56] В эту формулу вместо значений С] и Q2, относящихся к одному единственному циклу, можно подставлять значения Q и Q2 за несколько циклов, а также за единицу времени. [c.57] Вернуться к основной статье