Круговой процесс Карно

Так как, по предположению, Гг/Г1<0, то бг<0. Это значит, что в действительности теплоприемник не получил, а отдал теплоту — 02 = 1б2 - В результате цикла произведена положительная работа 62 = 61+ Qi - Будем рассматривать теплоот-датчик и теплоприемник как один тепловой резервуар. Единственный результат кругового процесса Карно состоит в том, что такой тепловой резервуар отдал теплоту Q + Qi I, за счет которой произведена эквивалентная работа W=Qi- - Q2 - Но это противоречит второму началу термодинамики, поэтому предположение К — неправильное термодинамическая температура не может быть отрицательной. [c.175]

Вместо допущения Клаузиуса о непосредственном изменении, законов природы мы предположим, что изменение Я и а вызвано обычными механическими средствами. Прежде всего, если речь идет о центральном движении планеты вокруг Солнца, то мы можем себе представить, что извне на Солнце все время падают массы (метеориты), так что его масса, а следовательно, и сила притяжения Солнцем планеты возрастают со временем. Если бы мы хотели построить замкнутый процесс, аналогичный круговому процессу Карно, то сначала, например, должны были бы падать массы на Солнце. При этом получалась бы внешняя работа. Затем должна была бы быть уменьшена живая сила центрального движения, которой соответствует тепловая энергия нагретого тела. После этого следовало бы упомянутые массы удалить с Солнца на бесконечно большое расстояние. При этом пришлось бы затратить меньшее количество работы, чем было выиграно прежде, при падении масс на Солнце, так как теперь планета более удалена и дает меньшую силу притяжения. Наконец, нужно было бы привести энергию обращения планеты опять к прежнему уровню путем соответствующего подвода энергии извне. Мы предполагаем, что конфигурация, положение и скорости системы в конце снова оказываются теми же, что и в начале процесса. Так как траектория была бы всегда замкнутой, то уже имелась бы полная аналогия со вторым законом термодинамики. Если обозначить через Т среднюю живую силу планеты в ее движении вокруг Солнца и через 6Q — ту энергию, которая в течение бесконечно малой части процесса должна быть подведена к планете путем повышения живой силы ее обращения вокруг Солнца, то [c.472]

Из точки (4) в точку (/) система приходит при адиабатной зарядке гальванического элемента. Найдем его коэффициент полезного действия. Выше было показано с помощью второго закона термодинамики, что коэффициент полезного действия для всех обратимых круговых процессов Карно равен [c.68]

Круговой процесс Карно [c.115]

Полагаем, что круговой процесс Карно является обратимым циклом, а рабочим агентом идеальной тепловой машины является 1 кг идеального газа. [c.115]

Термический к.п.д. обратимого кругового процесса Карно не зависит от природы рабочего агента. При данных 7i и T a коэффициент Tii одинаков для всех реальных газов и паров всех жидкостей и, как ранее было отмечено, значение tii при этих условиях выше значений К.П.Д. любого другого цикла отсюда следует, что цикл Карно есть идеальный теоретический цикл всякого теплового двигателя. [c.125]

Реальные циклы с учетом внешней необратимости при теплообмене, а также вследствие различия теплофизических свойств рабочих веществ, конечно, будут существенно отклоняться от изображенных условно на рис. 8-7 круговых процессов Карно, которые приведены для пояснения основных принципов. [c.234]

Круговой процесс Карно идеального газа. Рассмотрим простейший круговой процесс, предложенный в 1824 г. французским инженером Карно, как цикл идеального теплового двигателя, состоящий из двух изотерм и двух адиабат. Такой обратимый процесс 1 кг газа представлен в системе pv на рис. 5-2. Газ начального состояния точки а (рассматриваемый как идеальный) расширяется сначала по изотерме аЬ, причем его объем увеличивается с до и совершает работу, равную пл. abb a и эквивалентную количеству тепла qi, получаемому им от внешнего источника тепла с постоянной температурой Т]. Это количество тепла равно по уравнению (4-17) [c.95]

Таким образом, практическое осуществление кругового процесса Карно, в котором теплота источника д целиком превращалась бы в работу, невозможно часть теплоты источника <71 передается охладителю и не переходит в работу, так что получение определенной работы I воз-мон но лишь при затрате от источника теплоты д =А1+д2, больше А1. [c.98]

Второй закон термодинамики. Первый закон термодинамики устанавливает эквивалентность тепловой и механической анергии и количественное соотношение при переходе одного вида энергии в другой, ничего не говоря об условиях, при которых этот переход возможен. Превращение работы в теплоту в общем не связано с затруднениями и ограничениями так, например, работа трения, работа сжатия, работа, затрачиваемая на обратный цикл Карно, полностью переходит в теплоту работу любого двигателя путем торможения можно полностью перевести в теплоту. Совершенно иначе обстоит дело с переводом тепла в работу. В круговом процессе Карно, который, как было сказано, является идеальным и наиболее экономичным циклом, теплота не может быть полностью превращена в работу часть тепла в цикле не используется, являясь своего рода отбросом, переходит с высшего температурного уровня на низший и, таким образом, в известной степени обесценивается, понижает свое качество. Далее, как мы. видели, для использования в круговом процессе Карно теплоты источника необходимо наличие охладителя, т. е. тела более низкой температуры, чем источник, — необходим температурный перепад. [c.102]

Как мы установили, осуществление кругового процесса Карно требует наличия, кроме парового цилиндра объемом еще компрессорного цилиндра объемом V/, об относительных размерах обоих цилиндров можно судить по отношению [c.294]

Таким образом, замена кругового процесса Карно циклом Ренкина связана с повышением действительного использования тепла и значительным уменьшением размеров установки, а следовательно, и ее веса и стоимости. [c.298]

В 4.2 было показано, что в заданных пределах изменения температуры наиболее экономичен при переводе теплоты в работу круговой процесс Карно, причем его КПП не зависит от природы рабочего тела. При осуществлении цикла Карно для газов основным препятствием является поддержание постоянства температур при изотермическом под- [c.163]

Таким образом, основная мысль Карно оказалась верной, а именно в замкнутом круговом процессе теплота может превратиться в механическую работу только при наличии разности тем- [c.110]

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]

В виде оформленной научной системы, исходящей из работ Карно и закона сохранения и превращения энергии, термодинамика появилась в 50-х годах XIX в, в трудах Клаузиуса и Томсона (Кельвина), давших современные формулировки второго начала и введших важнейшие понятия энтропии и абсолютной температуры. Основным методом исследования в термодинамике XIX в. был метод круговых процессов. [c.10]

Метод круговых процессов, с одной стороны, может быть принципиально применен для решения любой задачи, а с другой стороны, он имеет тот большой недостаток, что для установления той или иной закономерности всякий раз приходится ad ho подбирать подходящий цикл успех решения задачи зависит от вы- бора необходимого цикла, сам же выбор ничем не определяется. Как уже было сказано, чаще всего используется цикл Карно. [c.82]

При отрицательной термодинамической температуре могут быть проведены различные круговые процессы, подобные магнитному циклу Карно. [c.122]

Цикл Карно представлен на рис. 6.2 в виде кругового процесса 1-2-3-4-1. Этот цикл состоит из адиабат 2-3 и 4-1 и изотерм 1-2 м 3-4. Прямой цикл совершается по 1-2-3-4-1, и физическая картина явлений может быть представлена следующим образом. В точке 1 находится рабочее тело (газ) с давлением р , объемом V"i и температурой равной температуре нагревателя, заключающего в себе большой запас энергии. Поршень двигателя под влиянием высокого давления начинает двигаться вправо, при этом внутреннее пространство цилиндра сообщено с нагревателем, поддерживающим в расширяющемся газе постоянную температуру Tj посредством передачи ему соответствующего количества энергии в виде теплоты. Таким образом, расширение газа идет изотермически по кривой [c.66]

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]

Рабочее тело за один период двигателя проходит замкнутый круговой процесс (цикл), состоящий из изотермического расширения на участке I—2 (рис. 2.11), адиабатического расширения на участке 2—3, изотермического сжатия на участке 3—4 и адиабатического сжатия на участке 4—/ этот цикл называется циклом Карно. На участке 1—2 рабочее тело находится в тепловом контакте с источником теплоты высшей температуры Г . Следовательно, участок /—2 цикла представляет собой отрезок обрати.мой изотермы с температурой Тр, при этом рабочее тело получает от источника теплоту На участке 3—4 рабочее тело приводится в контакт с источником [c.48]

Рис. 2.27. Круговой процесс и цикл Карно

Другим весьма распространенным благодаря своей наглядности методом термодинамического анализа является метод круговых процессов или циклов. Этот метод основывается на рассмотрении выбранного применительно к условиям данной задачи обратимого цикла (наиболее часто цикла Карно). Поскольку для обратимого цикла [c.159]

Действие холодильных машин основано на совершении рабочим телом (холодильным агентом) обратного кругового процесса (цикла), наиболее совершенным типом которого является обратимый цикл Карно (рис. 20.1). [c.614]

Из соотношений (а) и (б) следует условие замыкания цикла Карно — абсолютная величина изменения энтропии в процессе подвода теплоты 83—81 должна быть численно равна абсолютной величине изменения энтропии в процессе отвода теплоты 8 —83, так как в круговом процессе изменение энтропии как функции состояния должно быть равно нулю [c.45]

Термодинамика — наука, изучающая самые разнообразные явления природы, сопровождающиеся передачей или превращениями энергии в различных физических, химических, механических и других процессах. Термодинамика как наука сложилась в середине XIX в., когда в связи с широким развитием и использованием тепловых машин возникла острая необходимость в изучении закономерностей превращения теплоты в работу, создании теории тепловых машин, используемой для проектирования двигателей внутреннего сгорания, паровых турбин, холодильных установок и т. д. Поэтому основное содержание термодинамики прошлого столетия — изучение свойств газов и паров, исследование циклов тепловых машин с точки зрения повышения их к. п. д. В силу этого основным методом термодинамики XIX в. был метод круговых процессов. С этим этапом развития термодинамики связаны прежде всего имена ее основателей С. Карно, Б. Клапейрона, Р. Майера, Д. Джоуля, В. Томсона (Кельвина), Р. Клаузиуса, Г. И. Гесса и др. [c.4]

Очевидно, что работа, произведенная 1 кг тела при обратимом круговом процессе, численно равна площади, ограниченной на Т—s-диаграмме кривой процесса, т. е. площади цикла. Цикл Карно в координатах Т—s имеет форму прямоугольника (рис. 2.22). [c.148]

Таким образом, при анализе прямого цикла обнаруживается новое специфическое свойство теплоты в круговом процессе теплота нагревателя не может быть полностью превращена в работу. Эта формулировка второго закона термодинамики принадлежит С. Карно. [c.60]

Цикл, осуществляемый с использованием минимального количества источников теплоты,— простейший. Примером такого цикла при наличии только двух источников теплоты постоянной температуры является известный цикл Карно, изучение которого имеет важное значение для установления общих свойств круговых процессов. [c.105]

Прямой цикл Карно. Согласно второму закону термодинамики для осуществления термодинамического цикла нужно иметь как минимум два источника теплоты горячий (теплоотдатчик) с постоянной температурой Tj и холодный (теплоприемник) с постоянной температурой Та <С Tj. При этом и соблюдении еще условий обратимости подвод и отвод теплоты в цикле могут осуществляться только по изотермам Tj и Та. Однако две изотермы не могут образовать круговой процесс. Поскольку других внешних источников теплоты нет, обратимый переход между Ti и Та возможен лишь по адиабатам 2-3 и 4-1 (рис. 6.3, а). [c.105]

Как уже отмечалось, холодильные установки и тепловые насосы работают по обратным (против хода часовой стрелки) круговым процессам или циклам. В заданном интервале температур теоретически наиболее выгодным циклом холодильной установки является обратный цикл Карно. Однако из-за конструктивных трудностей И больших потерь на трение обратный цикл Карно неосуществим. Он служит некоторым эталоном, с которым сравнивают эффективность действительных циклов холодильных установок. [c.132]

Разность qi — q. есть удельное количество теплоты, превращенной в удельную работу /ц в круговом процессе, совершающемся по циклу Карно <7,-<7а-/ц. [c.132]

В большинстве случаев производство искусственного холода основано на совершении рабочим телом или холодильным агентом обратного кругового процесса (цикла), наиболее совершенным типом которого является обратимый обратный цикл Карно (рис. 15-1). [c.468]

Цикл Карно — обратимый круговой процесс, в котором совершается наиболее полное превращение теплоты в работу (или работы н теплоту . [c.28]

ЦИКЛ КАРНО, РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ ЦИКЛ ПОНЯТИЕ О КРУГОВОМ ПРОЦЕССЕ, ИЛИ ЦИКЛЕ [c.60]

Цикл Карно для насыщенного пара. В своем месте 5-2 и 5-10) мы установили, что в данных пределах температуры наибольшую экономичность при переводе тепла в работу дает круговой процесс Карно, причем его к. п. д. не зависит от природы работающего тела. Поэтому вполне резонно, по крайней мере теоретически, пытаться осуще-19 в. в. Сушков 289 [c.289]

В книге Л. Камке, К, Кремер Физические основы единиц измерения (М., 1980, 9.5) доказывается, что процесс Карно не единственный круговой процесс с к. п. д. ri = (7 — Т з)/ ,. Таким же к. п. д. обладает процесс Стирлинга, лежащий в основе воздушного двигателя и газовой холодильной машины Onjwn a. В это.м круговом процессе между изотермическим расширением при Ti и изотермическим сжатием при Tj происходит два изохорных изменения состояния. В ходе первого изохорного этапа рабочее вещество (рассматривается идеальный газ), имеющее объем Vj, охлаждается от Т , до Tj, при этом оно огдает определенное количество теплоты. При [c.176]

Необходимо иметь в виду, что выведенный нами термический к. п. д. цикла Карно относится к обратимому круговому процессу, состоящему из обратимых термодинамических процессов. Необратимость процесса связана с потерей работы, и поэтому термический к. п. д. необрати- [c.61]

Покажем, что это утверждение справедливо для любого обратимого кругового процесса. Как было показано выше, любой произвольно взятый цикл можно представить как сумму бесконечно большого числа элементарных циклов Карно. Для каждого такого цикла Y bqlT) = О и, следовательно, для всего цикла AB DA (см. рис. 1.45) [c.65]

Карно создал представление об идеальной машине, выполняющей некоторый круговой процесс (см. ниже, стр. 463, 481), который принято называть циклом Карно. В отношении идеальной машины доказывается, что 1) коэ-фициент полезного действ 1я цикла Карно не зависит от природы рабочего тела 2) при данных температурах двух тепловых источников не существует цикла тепловой машины более выгодного, чем цикл Карно, с теми же температурами теплоотдатчика и теплопрнёмника. [c.454]

Круговые процессы (циклы.) Цикл Карно. Фиг. 42 и 43 дают характер протекания цикла Карно для насыщенного пара. Подвод qi[KKajilKz] теплоты по изотерме Ti — (Ъ — 1) для насыщенного пара является одновременно [c.481]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...