Тепловой двигатель Карно

Утверждение о недостижимости абсолютного нуля не связано со вторым началом термодинамики, из которого вытекает лишь неосуществимость теплового двигателя Карно с температурой теплоприемника, равной абсолютному нулю. [c.109]

ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ КАРНО [c.61]

Несмотря на неверное понимание существа процесса получения работы в тепловом двигателе, Карно получил некоторые важные правильные результаты, сохранившие свою силу до настоящего времени [c.14]

Рассматривая два последовательных тепловых двигателя Карно, один из которых действует между температурами и а другой — между температурами и 2, можно убедиться прежде всего в том, что функция /( 1, 2) соотношении (3.1.1) определяется отношением соответствующих функций от 1 и 2- Если (5 — количество переданной теплоты при температуре t, то [c.86]

Один из простейших обратимых циклов теплового двигателя — цикл Карно. Анализ этого цикла имеет историческое значение в развитии термодинамики. Цикл Карно использует идеальный газ [c.197]

Можно ли получить термический к. п. д. цикла теплового двигателя больше, чем термический к. п. д. цикла Карно [c.135]

Как известно, максимальны термический к. п. д. теплового двигателя или наибольшую выработку механической работы можно получить в установке, работающей по обратимому циклу Карно. [c.323]

Машина Карно является прообразом любого теплового двигателя, даже если он не содержит в своем составе цилиндра с поршнем. Потому что все тепловые двигатели, как уже говорилось, совершают работу, используя, как и машина Карно, процесс установления теплового и механического равновесия (между продуктами [c.113]

В первом сочинении по термодинамике, опубликованном С. Карно в 1824 г., была поставлена и решена проблема возможного повышения коэффициента полезного действия тепловых двигателей. Относительно к.п.д. тепловых машин Карно установил две теоремы, которые совместно эквивалентны второму началу термодинамики. Докажем эти теоремы, исходя из второго начала. [c.77]

К. п. д. цикла Карно, действующего между отрицательными температурами, так же как и в области положительных температур, меньше единицы. Это означает, что как при положительных, так и при отрицательных температурах тепловые двигатели поглощают теплоту больше, чем производят работу. [c.146]

Баланс теплоты и работы в тепловом двигателе. Тепловой двигатель, совершающий обратимый круговой процесс превращения теплоты в работу между двумя источниками теплоты с температурами и Го < Г , называется обратимым тепловым двигателем (или идеальным двигателем) Карно. [c.48]

Осуществим теперь циклов Карно в противоположном направлении, т. е. заставим двигатель Карно работать как тепловой насос. Так как двигатель Карно по предположению обратим, то такое обращение вполне возможно. Произвольный двигатель, работающий в прямом направлении, за это время совершит Ми циклов. В результате действия обоих двигателей будет совершена полезная внешняя работа [c.50]

По существу этот вывод представлял собой исторически первую формулировку второго начала термодинамики. Таким образом, исследование Карно знаменовало собой рождение новой физической теории—теории теплоты, или термодинамики. Но работа Карно содержала нечто большее, чем просто описание нового физического принципа. Она включала также конкретные результаты, полученные на основе этого общего принципа, в частности блестящее доказательство независимости к. п. д. обратимой машины от природы рабочего тела, известное теперь под именем теоремы Карно. Другим важным выводом из исследования Карно явилось доказательство того факта, что к. п. д. обратимого теплового двигателя является верхним пределом эффективности действия двигателя вообще. [c.153]

Из этого вытекает следующий путь повышения эффективности тепловых двигателей и тепловых машин для увеличения термического к. п. д. теоретического цикла нужно приблизить этот цикл к циклу Карно, т, е. подводить и отводить теплоту изотермически. [c.523]

Когда говорят об условиях, в которых практически осуществляется цикл теплового двигателя, то имеют в виду также и природу рабочего тела. Дело в том, что в отличие от цикла Карно термический к. п. д. цикла, отличающегося по своей форме от цикла Карно, зависит не только от температурного интервала, в котором он осуществляется, но также и от свойств [c.525]

Из уравнения (19.25) видно, что к. п. д. термоэлемента ни при каких условиях не может стать больше термического к. п. д. цикла Карно в интервале температур —Т - Этот результат очевиден, так как термоэлемент представляет собой тепловой двигатель, в котором подводимая от горячего источника теплота преобразуется в энергию электрического тока. Но для теплового двигателя к. п. д. цикла Карно является верхним пределом, превысить который невозможно. Поэтому к. п. д. термоэлемента всегда (из-за необратимости термоэлектрических процессов) меньше (Т — [c.606]

Термоэмиссионный преобразователь, выполненный по принципу преобразования теплоты в энергию электрического тока, не отличается от теплового двигателя. Поэтому термический к. и. д. термоэмиссионного преобразователя меньше (и притом существенно) к. п. д. цикла Карно даже при температурах катода порядка 1100—1200° С к. и. д. составляет 4—7%. [c.610]

В 1824 г. была опубликована работа французского инженера Сади Карно, которая затем стала основой теории тепловых машин. В этой работе Карно рассмотрел цикл теплового двигателя, который назван его именем и служит эталоном для оценки совершенства идеальных циклов, так как он имеет макси- [c.47]

Для холодильных машин, работающих по циклу Карно, расположение процессов будет аналогичным рассмотренному, но направление самих процессов будет противоположным направлению процессов в цикле Карно для тепловых двигателей (Рис. 1.9). [c.44]

Рис. 1.10. Цикл Карно для теплового двигателя в р—V и T—S координатах

Цикл Карно имеет для теплотехники очень большое значение. Он позволяет определить наивысшее возможное значение термического к.п.д. теплового двигателя, работающего между температурами Т и Гг. При этом он является как бы эталоном, с которым можно сравнивать к. п. д. реально существующих двигателей и к значению которого стремятся приблизить к.п.д. реальных двигателей. Действительно, если взять произвольный 54 [c.54]

Обратимый цикл Карно любого теплового двигателя имеет наибольший термический к. п. д. при заданных температурах подвода теплоты Т и отвода теплоты Гг (см. 15). Исходя из этого положения предпочтительным было бы осуществление цикла Карно как в поршневых ДВС, так и в ГТУ и других тепловых двигателях. Однако практическая реализация цикла Карно невозможна в связи с тем, что диаграмма цикла Карно в р—V координатах (рис. 10.1) сильно растянута как в области высоких давлений, так и в области больших объемов. [c.133]

Прямой обратимый цикл Карно. Французский инженер Сади Карно в 1824 г. предложил цикл идеального теплового двигателя, т, е. цикл, состоящий из обратимых термодинамических процессов (рис. 5.3). Цикл состоит из двух изотерм а-Ь Т ) и -d(T ) и двух адиабат h- и d-a. [c.61]

Рис. 5.7. К выводу теоремы Карно. А и Б — циклы тепловых двигателей с различными рабочими телами

Из примера следует, что осуществление цикла Карно для парового теплового двигателя по практическим соображениям нецелесообразно термический к. п. д. цикла высокий, но общая эффективность паротурбинной установки невелика. [c.143]

Соотношение (2.43) указывает на возможность определения температуры путем измерения теплот Q и Q по существу это соотношение представляет собой новое определение температуры и температурной шкалы. В самом деле, величина ф (Г) выражает отношение теплот Q]/Q в тепловом двигателе, который работает между температурами Г и Г . Согласно теореме Карно функция ф (Г) не зависит ни от устройства теплового двигателя (или машины), ни от природы рабочего тела кроме того, она монотонно возрастает с температурой Г. Поэтому если между температурой Г и стандартной температурой Г осуществлен двигатель Карно, то отношение измеренных в опыте значений С) и Ос даст нам величину, зависящую только от Г и поэтому являющуюся мерой температуры тела, служащего источником теплоты. В частности, это отно- [c.52]

После Карно обоснованием второго начала термодинамики занимались Тсмсон и Клаузиус. Томсон сформулировал второе начало термодинамики в виде утверждения о невозможности осуществления теплового двигателя с одним единственным источником теплоты, т. е. такой машины, которая путем охлаждения моря или земли производила бы механическую работу в любом количестве, вплоть до исчерпания теплоты моря и суши и в конце концов всего материального мира. Ему же принадлежит открытие термодинамической шкалы температур. Клаузиус исходил из идей Карно и придал выводам последнего большую общность и строгость с учетом эквивалентности тепла и работы, т. е. окончательно освободил термодинамику от гипотезы о теплороде. Исторической заслугой Клаузиуса является формулировка второго начала термодинамики в виде следующего утверждения теплота сама собой не может переходить от тела холодного телу горячему. Позже он дал более расширенную формулировку второе начало гласит, что все совершающиеся в природе превращения в определенном направлении, которое принято в качестве положительного, могут происходить сами собой, т. е. без ксмпенсации, но в обратном, т. е. отрицательном, направлении они могут происходить только при условии, если одновременно происходят компенсирующие процессы. Далее Клаузиус вывел на основе этого принципа особую функцию состояния — энтропию. С помощью этого нового понятия Клаузиус придал второму началу термодинамики форму закона возрастания энтропии изолированной системы. Этот закон, по мнению Клаузиуса, должен был иметь силу для всей Вселенной, что оказалось неправомерной, а потому и неверной для всей Вселенной экстраполяцией второго начала термодинамики. [c.154]

Зарождение технической термодинамики было связано с изобретением в конце XVIII в. паровой машины и изучением условий превращения теплоты в механическую работу. Основы технической термодинамики были заложены французским физиком и инженером Сади Карно (1796—1832), который первый осуществил термодинамическое исследование тепловых двигателей и указал пути повышения их экономичности. В развитие технической термодинамики огромный вклад внесли крупнейшие ученые Р. Майер, Дж. Джоуль, Г. Гельмгольц, С. Карно, Р. Клаузиус, В. Томсон (Кельвин), Л. Больцман. Их исследования обусловили установление первого и второго начал термодинамики, что создало основу для теоретического изучения и практического применения процессов превращения теплоты в работу. Помимо указзЕгных ученых в развитии термодинамики участвовали Д. И. Менделеев, Г. В. Рихман, Г. Ленц, Ф, Бошнякович, М. П. Вукалович и многие другие. [c.5]

Термический КПД цнкла Карно при изогермич . ских источниках имеет макси.мальное значение в заданном интервале температур по сравнению с другими циклами и, следовательно, является эталоном, с которым сравнивают циклы существующих тепловых машин. Реальный тепловой двигатель тем совершеннее, чем ближе значение его КПД к КПД цикла Карно в том же интервале температур. [c.49]

Анализ соотношений (1.78) и (1.79) показывает, что термический КПД теплового двигателя и коэффициент холодопроизводи-тельности зависят только от соотношения абсолютных температур. Чем больше различие в абсолютных температурах, тем выше эффективность работы тепловой машины. Из выражения (1.78) следует также, что термический КПД двигателя, работающего по циклу Карно, всегда меньше единицы. Он обращается в единицу только в двух практически недостижимых случаях при Т, = и = 0. При равенстве Т, = КПД двигателя обращается в нуль. Это значит, что для работы теплового двигателя необходимо наличие разности температур Т, и Т . В тепловых двигателях в качестве наивысшей температуры Т цикла обычно понимается температура сгорания рабочей смеси, а в качестве низшей температуры — температура окружающей среды. [c.46]

Цикл Карно для теплотехники имеет очень большое значение. Он позволяет определить наивысшее возможное значение термического КПД теплового двигателя, работающего между температурами Т и. При этом он является как бы эталоном, с которым можно сравнивать КПД реально существующих двигателей, и к значению которого стремятся приблизить КПД реальных двигателей. Действительно, если взять произвольный цикл аЬсба и вписать его в цикл Карно 12341 (Рис. 1.11), то можно видеть, что подвод и отвод теплоты в цикле аЬсс1а только в точках а и с осуществляется при температурах цикла Карно Т и Т . Рис. 1.11. Произвольный цикл Карно в [c.46]

Идеальные тепловой двигатель или тепловая машина, работающая по циклу Карно, называются двигателем или машиной Карнс, обычно под термином тепловая машина подразумевают устройство, в котором осуществляется как превращение теплоты в работу, так и превращение работы в теплоту. [c.62]

Термический КПД выражается через Je, Js- и Т одинаковым образом как для теплового двигателя, так и для прямого преобразователя нециклического действия, что не преуменьшает принципиального отличия теплового двигателя от преобразователя нециклического действия энергии. В тепловом двигателе вследствие замкнутости рабочего процесса теплоприемнику обязательно передается определенное количество теплоты, т. е. /5- всегда больше нуля. В преобразователе энергии с незамкнутым рабочим процессом передача теплоты окружающей среде не является обязательной и может быть =0. Другими словам[1, если в тепловом двигателе суш,ествуют ограничения величины КПД, определяемые различием температур теплоотдатчика и теплоприемника, так что КПД теплового двигателя никогда не может Taib больше КПД цикла Карно, отвечающего наивысшей температуре теплоотдатчика и наименьшей температуре теплоприемника, то в электроэнергетическом преобразователе энергии с незамкнутым рабочим процессом подобных температурных ограничений нет, и КПД такого обратимого преобразователя может достигать значения, равного единице. [c.147]

Рассмотрим тепловой двигатель, работающий по обратимому циклу Карно. В таком цикле, состоящем из двух изотермических участков температуры Tj и Т2, соединенных пзоэнтропическими отрезками (рис. 8.1), AS = О и соответственно (s. —. s ), ( 2 = [c.509]

Говоря об условиях, в которых практически осуществляется цикл теплового двигателя, нельзя упускать из виду роль рабочего тела. В отличие от цикла Карно термический КПД цикла, отличающегося по своей форме от цикла Карно, зависит не только от интервала температур, в котором он осуществляется, но также и от свойств рабочего тела. Эта зависимость проявляется тем сильнее, чем больше форма цикла отличается от цикла Карно. Природа рабочего тела в этом случае оказывает влияние не только на КПД цикла, но и на протекание составляющих цикл процессов. Например, адиабатическое расширение насыщенного пара воды приводит к конденсации пара, а насыщенный пар дифенилоксида в результате адиабатического расширения при Т < 723 К переходит в перегретый пар (см. рис. 6.14). [c.514]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...