ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Цикл Карно из "Основы теплоэнергетики " Когда не был еще широко известен закон сохранения и превращения энергии (первый закон термодинамики), делалось много попыток построить такой двигатель, который производил бы энергию из ничего , т. е. двигатель, который вырабатывал бы механическую энергию, не потребляя при этом сам Топлива или какой-либо другой энергии. Этот двигатель получил название вечный двигатель ( перпетуум мобиле ). Когда закон сохранения и превращения энергии был окончательно утвержден, стало ясно, что вечный двигатель построен быть не может. [c.89] Были попытки и другого рода — создать такой двигатель, который превращал бы в механическую энергию все тепло, которое получено им из какого-либо источника, не отдавая при этом тепла другому источнику более низкой температуры. Такой двигатель позволил бы использовать огромные запасы впурренней тепловой энергии, например, воды в морях и океанах. Долголетний практический опыт построения двигателей, приведший к установлению второго закона термодинамики, показал, что построение такого перирдичеоки действующего двигателя также невозможно. [c.89] Двигатель, противоречащий второму закону термодинамики, получил название перпетуум мобиле второго рода, а двигатель, противоречащий первому закону термодинамики, — п е р п е т у у м мобиле первогорода. [c.89] При проектировании и построении двигателей стремятся к тому, чтобы они расходовали возможно меньше топлива на каждую единицу вырабатываемой механической энергии. Поэтому большой практический интерес представляет вопрос о том, какую максимальную долю тепла, подводимого к рабочему телу из верхнего источника, можно превратить в механическую энергию. Этот вопрос разрешил французский инженер и ученый Сади Карно в 1824 г. Он показал, какой цикл должно совершать рабочее тело, иначе говоря, как должно изменяться его состояние в двигателе, для того чтобы превращение тепла в механическую энергию было максимальным вместе с тем он показал, как определить термический к. п. д, такого цикла. [c.89] Из приведенной формулы видно, что термический к. п. д. [c.91] Пользуясь этой формулой, можно установить, чему равнялось бы значение термического к. п. д. для паросиловых установок, если бы они работали по циклу Карно. В паросиловых установках в качестве холодного источника, которому рабочее тело отдает тепло, используют воду рек и озер в среднем можно считать, что температура воды в реках и озерах за год составляет 10° С. При этом температура рабочего тела, выходящего из двигателя, несколько выше будем считать ее равной 30° С. Таким образом, Г2 = 30-Ь +273 = 303° К. [c.91] Из приведенного расчета видно, что максимальная доля тепла, которая может быть превращена в работу в цикле Карно, для заданных температур составляет всего 65,2%. [c.92] Подробное теоретическое изучение циклов по.казывает, что нельзя найти цикл, работая по которому можно было бы при данных температурах йсточников тепла получить термический к. п. д. больший, чем это удается получить в цикле Карно для тех же тем ператур источников. При этом доказывается, что термический к. п. д. цикла Карно не зависит от того, какое рабочее тело выбрано—тот или иной газ, пар и т. п. [c.92] Однако в действительности построить машину, которая могла бы работать точно по циклу Карно, невозможно, так кж трудно, а иногда и невозможно осуществить в точности изотермические и адиабатные процессы. Кроме того, при работе двигатель имеет ряд неизбежных тепловых потерь— на излучение, пропуски пара, трение, которые также уменьшают долю тепла, могущую быть превращенной в работу. Поэтому к. п. д. в паросиловых установках, в. которых вырабатывается электрическая энергия, в действительности значительно ниже, чем подсчитанный нами. [c.92] В дальнейшем будет показано, какие мероприятия проводят в советской теплоэнергетике для того, чтобы повысить использование тепла топлива. [c.92] Вернуться к основной статье