Цикл изотермический

Единственная возможность осуществления в этих условиях цикла, состоящего только из равновесных процессов, заключается в следующем. Теплоту от горячего источника к рабочему телу нужно подводить изотермически. В любом другом случае температура рабочего тела будет меньше температуры источника Ti, т. е. теплообмен между ними будет неравновесным. Равновесно охладить рабочее тело от температуры горячего до температуры холодного источника Гг, не отдавая теплоту другим телам (которых по условию нет), можно только путем адиабатного расширения с совершением работы. По тем же соображениям про- [c.22]

Как показано в 3.3, наибольший термический КПД в заданном диапазоне температур имеет цикл Карно. При его осуществлении предполагается использование горячего источника с постоянной температурой, т. е. фактически с бесконечной теплоемкостью. Между тем на практике в работу превращается теплота продуктов сгорания топлива, теплоемкость которых конечна. Отдавая теплоту, они охлаждаются, поэтому осуществить изотермическое расширение рабочего тела при максимальной температуре горения не удается. В этих условиях необходимо установить общие принципы, определяющие наибольшую термодинамическую эффективность теплосилового цикла, в частности, с позиций потери эксергии. [c.56]

Предположим, что адиабаты пересекаются в точке с. Проведем между ними изотермический процесс аЬ, получим цикл аЬс, в котором совершается работа (эквивалентная заштрихованной площади) за счет охлаждения одного источника теплоты, что противоречит второму закону термодинамики. [c.209]

Теплота может быть полностью превращена в работу при непериодическом процессе при периодическом процессе, она может быть превращена в работу только частично. Непрерывное превращение теплоты в работу требует применения циклических процессов с периодическим возвращением к первоначальному состоянию. Для того чтобы получить максимальное превращение теплоты в работу, все стадии в цикле должны быть обратимы. Простейшим возможным циклом считается тот, в котором количество теплоты поглощается обратимо из единственного источника при температуре Ti. При этом теплота частично превращается в работу, а частично передается обратимо единственному теплоприемнику при температуре Та, которая обязательно должна быть меньше температуры Т . Стадии изотермического переноса теплоты могут состоять из расширения или сжатия газа при постоянной температуре с помощью сдвига фазового равновесия системы, когда температура и давление остаются постоянными, или сдвига химического равновесия газовой системы путем изменения давления [c.196]

Хотя цикл Карно — относительно простой процесс для превращения теплоты в работу, любой другой обратимый цикл, в котором происходит теплообмен с окружающей средой только при двух фиксированных температурах, приведет точно к таким же результатам. В цикле Карно происходит теплообмен с окружающей средой только во время изотермических расширения и сжатия идеального газа. [c.199]

Цикл Карно работает с 1 молем гелия в качестве рабочего газа. На первой ступени газ расширяется изотермически и обратимо от 10 до 5 атм при постоянной температуре 1000 °R (555,5 °К). На второй ступени газ расширяется адиабатно и обратимо от 5 атм при 1000 °R (555,5 °К) до 1 атм. Затем система возвращается к своим первоначальным условиям в две ступени сначала изотермическим сжатием, затем адиабатным сжатием. Вычислить w, Q, Д и для каждой ступени, а также для полного цикла. Показать, что коэффициент полезного действия, выраженный отношением произведенной работы к переданной теплоте при 1000 °R (555,5 °К), равен 1 —. [c.210]

При осуществлении обратимого произвольного цикла необходимо в каждой точке процесса отводить или подводить теплоту при бесконечно малой разности температуры между рабочим телом и источником теплоты, так как иначе при конечной разности температур процесс передачи теплоты будет необратим. Для того чтобы выполнить это условие, нужно иметь бесконечно большое количество тепло-отдатчиков и теплоприемников. При этом температура двух соседних источников теплоты должна отличаться на бесконечно малую величину. Количество источников теплоты может быть уменьшено, если на отдельных участках цикла теплота будет отводиться и подводиться при неизменной температуре, т. е. в изотермических процессах. [c.111]

Предельным случаем будет тот, когда вся теплота в цикле будет подводиться и отводиться в изотермических процессах. В этом предельном случае потребуется всего два источника теплоты постоянной температуры один теплоотдатчик и один теплоприемник. [c.111]

Помимо изотермической диффузии, описываемой уравнениями законов Фика (8.110), перенос атомов может возникнуть под действием различных температур, т. е. в неоднородном температурном поле. Такая неизотермическая диффузия может вызвать перераспределение или сегрегацию компонентов сплава в температурном поле, созданном термическим циклом сварки. Это будет особенно заметно для элементов, обладающих высокой подвижностью, например, для водорода Н. [c.304]

ЧТО отношение Q/T одинаково для обеих изотерм цикла. Рассмотрим теперь произвольный циклический процесс фис. И), верхнюю и нижнюю половины которого можно рассматривать как два возможных, но различных пути перехода газа из состояния 1 в состояние 2. Рассечем этот произвольный цикл сетью адиабат (по определению, адиабатическими называются процессы, при которых газ не отдает и не получает теплоты). Каждый малый отрезок цикла между адиабатами можно в первом приближении рассматривать как изотермический и применять к нему соотношение (57). Тогда [c.82]

Существенное различие между этой машиной и более ранними машинами с замкнутым циклом, описанными выше, состоит в том, что в схему вводится теплообменник (между компрессором и детандером). Исходная схема машины Филипс изображена на фиг. 9 ее следует сравнить со схемой прежних машин (фиг. 8). Использование теплообменника позволяет поддерживать детандер при температуре Tj, т. е. при температуре охлаждения, в результате чего почти все охлаждение, получаемое при расширении, происходит изотермически при температуре Т . В идеальном случае работа схемы, изображенной на фиг. 9, включает следующие процессы [c.16]

В самом деле, неоднозначность энтропии означает, что две разные адиабаты 5i и 2 могут пересекаться и, следовательно, возможен круговой процесс, изображенный отрезком изотермы I—2 и отрезками пересекающихся адиабат 2—3 и 3—1 (рис. 7). Если на участке изотермического процесса 1—2 такого цикла у термостата берется теплота Q Q>0), то, по первому началу, за счет этой теплоты за цикл производится положительная работа W=Q = bQ и мы имеем, таким образом, вечный двигатель второго рода. [c.57]

Заметим, что, допуская возможность цикла Карно с температурой холодильника Tj = О К, можно прийти к неверному выводу о том, что уже по второму началу изотермический процесс при О К одновременно является и адиабатным. В самом деле, предполагая, что цикл Карно с Tj = О К осуществим, из формулы (3.60) получаем [c.79]

Рассмотрим цикл Карно с водой в качестве рабочего вещества. Температуры теплоотдатчика и тепло-приемника равны соответственно 6 и 2 С при 6 °С вода изотермически расширяется, а при 2 °С—изотермически сжимается. Вследствие аномального поведения воды при <4 °С при обеих температурах будет подводиться теплота и полностью превращаться в работу, что находится в противоречии со вторым началом. Как разрешить это противоречие [c.87]

Найдем методом круговых процессов закон изменения поверхностного натяжения с температурой. Для этого осуществим цикл Карно с жидкой пленкой в проволочной рамке. Изобразим этот цикл на плоскости с координатными осями X, а (Е — поверхность пленки, а — поверхностное натяжение рис. 19). Пусть вначале поверхность пленки равна Zj, натяжение а (точка 1). Растянем пленку изотермически до состояния 2. Поверхностное натяжение при этом не изменится, но так как увеличение [c.99]

Представим себе цикл Карно, у которого теплоприемник имеет температуру Г2 = 0 К. Для такой обратимой машины полное изменение энтропии в цикле было бы равно изменению ее на участке изотермического расширения при температуре Ti [c.165]

Чтобы яснее была видна ошибочность этого доказательства, мы разберем вначале задачу Зоммерфельда, приведенную на с. 87. Рассмотрим цикл Карно с водой в качестве рабочего тела. Температуры теплоотдатчика и теплоприемника равны соответственно 6 и 2 °С при 6 °С вода изотермически расширяется, а при 2 °С — изотермически сжимается. Вследствие аномального поведения воды, когда / < 4 °С, при обеих температурах будет подводиться теплота и полностью превращаться в эквивалентную работу, что находится в противоречии со вторым началом. В чем дело [c.175]

По второму началу термодинамики, из однозначности энтропии следует, что при равновесном изотермическом круговом процессе (т. е. при одном термостате) работа за цикл равна нулю. Однако если использовать в цикле неравновесный процесс, то Рис. 60. можно осуществить при одном термостате [c.329]

С учетом специфики работы рассматриваемой детали, процесс циклического деформирования в локальных зонах переходных поверхностей радиусами R и Rg в течение неизо.термического цикра малоциклового нагружения можно описать замкнутой петлей упругопластического деформирования, реализующегося при изменении температуры в диапазоне 150. .. 650 °С. При этом полуцикл растяжения соответствует высоким температурам, полуцикл сжатия - низким. Считаем, что каждому циклу изотермического нагружения длительностью Гц (см. рис. 3.5, а) соответствует цикл изотермического упругоппастического деформирования при максимальной температуре (см. рис. 3.5, в). Кроме того, принимаем, что каждой изотермической диаграмме деформирования в четных (к) и нечетных (к + 1) полуциклах соответствует обобщенная диаграмма циклического деформирования [ 3 ]. Для построения диаграммы циклического деформирования в неизотермических условиях в к-м и (к + 1)-м полуциклах (см. рис. 3.5, б) применяем корректирующие поправки на неизотермичность на этапах нагрева (150. .. 650 С) и охлаждения (650. .. 150 °С) соответственно. [c.137]

Процесс азотирования очень продолжителен, поэтому было сделано много попыток ускорить егэ. Из этих попыток реальным оказался только метод ступенчатых циклов, за лючающийся в проведении процесса не при одной, а при нескольких темпер турах. Наибольшее распространение в промышленности имеет двойной повишающийся цикл, при котором вначале азотирование проводят при 500—520°0, а затем температуру повышают до 600—620"С. При этом ускоряется процес в 1,5—2 раза и это мало отражается на твердости, которая имеет почти та (ое же высокое значение, как при низкой температуре изотермического цикла. [c.335]

Осуществить обратимо цикл при таких условиях можно следующим образом. Сначала в изотермическом процессе расширения теплота обратимо подводится к рабочему телу от теплоотдат-чика с постоянной температурой. Затем в обратимом адиабатном процессе расширения, в котором отсутствует теплообмен между рабочим телом и источниками теплоты, температура рабочего тела [c.111]

Для лучшего уяснения порядка осуществления данного цикла пред-ставим себе тепловую машину, цилиндр которой может быть по мере надобности как абсолютно теплопроводным, так и абсолютно нетеплопроводным. Пусть в первом положении поршня начальные параметры рабочего тела будут ри Vi, а температура Тi равна температуре теплоотдатчика. Если в этот момент цилиндр будет абсолютно теплопроводным и если его привести в соприкосновение с теп-лоотдатчиком бесконечно большой энергоемкости, сообщ,ив рабочему телу теплоту qy по изотерме 1-2, то газ расширится до точки 2 и совершит работу. Параметры хочки 2 — рр V2, T l- От точки 2 цилиндр должен быть абсолютно нетеплопро водным. Рабочее тело с температурой Ti, расширяясь по адиабате 2-3 до температуры теплоприемника Гг, совершит работу. Параметры точки 3— Рз, Vs, Т2- От точки 3 делаем цилиндр абсолютно теплопроводный. Сжимая рабочее тело по изотерме 3-4, одновременно отводим теплоту 2 в теплоприемник. В конце изотермического сжатия параметры рабочего тела будут 4, v , Т . Отточки 4 в абсолютно нетеплопроводном цилиндре адиабатным процессом сжатия 4-1 рабочее тело возвращается в первоначальное состояние. [c.112]

Максимальную работу в цикле Карно можно получить только в том случае, когда температура рабочего тела равна температуре тенлоотдатчика и когда наименьшая температура рабоч( го тела равна температуре тенлопрпемника, т. е. когда совершаются обратимые процессы. Отсюда максимальную работу в системе при переходе из неравновесного состояния в равновесное можно получить только при осуществлении обратимых адиабатных и изотермических процессов. [c.126]

Ясно, что для повышения коэффициента k газовых холодильных машин необходимо устранить потерю полезной работы при изобарическом расширении газа в холодной камере и сделать процесс сжатия более экономичным с точки зрения затраты энергии, проводя его квазиизотермически, а не адиабатически. Значительное приближение к такому более выгодному изотермическому процессу отдачи и поглощения тепла было достигнуто недавно Келлером и Джонкерсом [3] в газовой холодильной машине с замкнутым циклом (см. п. 5). [c.10]

Рассмотрим простой воздушный ожижитель Линде, описанный выше и схематически изображенный на фиг. 43. Цикл работы можно проследить по (Я — 15 )-диаграмме на фиг. 45. В этой диаграмме, как указывалось ранее (ср. фиг. 20 и 21), сплошные кривые изображают изобары iP2>P>Pi) тонкие пунктирные кривые — изотермы а жирная пунктирная—границу гетерогенной двухфазной области. Отметим, что внутри гетерогенной области изобары и изотермы прямолинейны и совпадают друг с другом, причем наклон их зависит от абсолютной температуры. Точка а представляет состояние газа при и р,, т. е. перед входом в компрессор. Процесс изотермического сжатия до и изображается линией аЬ. Практически = 293° К, а. ж приблизительно равны 1 и 200 атм соответственно. Линия Ьс изображает охлаждение сжатого газа в теплообменнике. Из точки с газ дросселируется от р и Тд до 7 j и 7 j, что показано горизонтальной прямой d (Я = onst). Положение точки d определяет относительное количество газа а, сжижаемое в процессе расширения. Жидкий воздух при р и Т- изображается точкой /, а воздух в состоянии насыщенного пара при тех же р и 7, — точкой е. Этот газообразный воздух через теплообменник возвращается, на вход компрессора, что показано на диаграмме линией еа. [c.57]

Цикл с охлаждением жидким водородом. Эффект охлан дения может быть получен в гелиевом ожижителе, используюш ем цикл, изображенный на фиг. 3,а. Этот цикл суш ественно отличается от цикла, представленного на фиг. 2. Теплая зона включает противоточный теплообменник В и последующую за ним ступень охлаждения, обеспечиваюш ую понижение температуры ниже инверсионной с тем, чтобы нри выбранных давлениях получить положительный изотермический эффект дросселирования. В этом случае стационарность достигается только тогда, когда [c.129]

Общпе сведения о термометрии. Фундаментальное определение температуры предложено Кельвином уже больше ста лет тому назад [37, 38]. В его основу может быть положен обратимый цикл Карно. Предполоя 1м, что количество тепла, изотермически пoглoи aeмoгo при более высокой температуре (7 ), равно а количество тепла, изотер- [c.438]

По ряду причин цикл магнитной холодильной машины, осуществляющийся на практике, отличается от идеального цикла Карно. Оказалось, что точно выдержать изотермические и адрхабатические условия невозможно. При этом особенно большие трудности встречаются на изотерме D. Как теплопроводность Fj, так и теплоемкостьзаметно зависят от температуры, и очень трудно отрегулировать поле таким образом, чтобы поток тепла от R к Р был [c.595]

Вычислим к.п.д. цикла Карно, состоящего из двух изотермических и двух адиабатных процессов. На диаграмме S, Т этот цикл изображен на рис. 12. На изотерме I—2 теплота берется от тенлоотдатчика, на изотерме 3—4 теплота Qj отдается теплоприемнику. Эти теплоты и работа за цикл равны [c.78]

Это заключение Нернста подверглось критике Эйнштейна, который считал невозможным осуществление изотермического процесса D, поскольку при адиабатном сжатии тела в состоянии С оно при практически небольщом трении уйдет с кривой Г=0 К и будет сжиматься вдоль адиабагы СВ (абстракция об обратимых термодинамических процессах здесь невозможна) . Так что при достижении О К цикл Карно вырождается в совокупность двух слившихся адиабат и двух слившихся изотерм при прямом изотермическом процессе А В от теплоотдатчика берется количество теплоты 01, а при обратном процессе ЗА такое же количество теплоты Q2 ему отдается и к.п.д. такого цикла равен нулю. [c.164]

Смотреть страницы где упоминается термин Цикл изотермический : [c.201] [c.199] [c.67] [c.452] [c.23] [c.112] [c.180] [c.332] [c.171] [c.17] [c.50] [c.53] [c.57] [c.61] [c.82] [c.126] [c.594] [c.87] [c.80] [c.165] [c.307]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...