Цикл Карно с идеальным газом

Рис. 40. Цикл Карно с идеальным газом

Сравним теперь величины термических к. п. д. обратимого и необратимого циклов Карно с идеальным газом, осуществляемых между одними и теми же источниками тепла, имеюш,ими температуру и В соответствии со сказанным ранее очевидно, что для подсчета т], обратимого цикла Карно мы должны в уравнение (3-32) вместо величин и подставить соответственно равные им (с точностью до бесконечно малой величины) значения Т [c.59]

Обратимый цикл Карно с идеальным газом [c.59]

Коэффициент полезного действия цикла Карно с идеальным газом зависит только от абсолютных температур обоих резервуаров, между которыми происходит обмен тепла. При этом мы должны обратить особое внимание на то, что для проведения такого цикла, который преобразует тепло в работу, должны использоваться два источника тепла, один из которых отдает тепло, а другой получает. [c.59]

Работу, полученную в цикле, мы ранее рассчитали для цикла Карно с идеальным газом. При этом мы молчаливо предполагали этот цикл обратимым. Произвольный круговой процесс, однако, не может 7- считаться обратимым только потому, что рабо- [c.64]

МЫ получили температурную шкалу Г, основанную на измерениях давления и объема. Для цикла Карно с идеальным газом получалось [c.77]

Рис. 6.8. Идеальный цикл Карно с фотонным газом ст- в vp-координатах б - в sT координатах

Таким образом, предположение о том, что можно изменить термический к, п. д. машины, взяв другую не с идеальным газом, а с произвольным веществом, неправомочно. Это положение представляет собой теорему Карно, которая говорит о том, что термический к. п. д. цикла с двумя источниками теплоты не зависит от свойств рабочего тела цикла. [c.70]

В 1824 г. французский инженер С. Карно, исследуя эффективность работы тепловых машин, предложил обратимый цикл, состоящий из двух адиабат и двух изотерм, осуществляемый между двумя источниками постоянных температур — нагревателем (Т,) и холодильником (Т ) (Рис. 1.9). В качестве рабочего тела в цикле С. Карно используется идеальный газ. [c.43]

Итак, в соответствии с теоремой Карно величина термического к. п. д. любого обратимого цикла, осуществляемого между двумя источниками тепла, не зависит от свойств рабочего тела, используемого в этом цикле. Следовательно, все выводы, которые были сделаны нами ранее на основе анализа обратимого цикла Карно, осуществляемого при помощи идеального газа, имеющего постоянную теплоемкость, справедливы для обратимого цикла Карно с любым рабочим телом. В частности, применимо к любому обратимому циклу Карно полученное ранее выражение (3-32) для термического к. п. д. цикла [c.64]

Чтобы показать это, рассмотрим обратимый цикл Карно, совершаемый с идеальным газом при температурах теплоотдатчика и теплоприемника, равных в идеально газовой шкале и Г2, а в термодинамической шкале Х] и Тз- [c.60]

Но, как известно, обобщенный цикл Карно является идеальным циклом -и практически неосуществим. Сжатие воздуха в компрессоре по изотерме и расши(рение газов в турбине по изотерме осуществить невозможно. Следовательно, нужно стремиться максимально приблизить действительный цикл к обобщенному циклу, чтобы получить наибольший T)t. Для осуществления этого прибегают к многоступенчатому сжатию -воздуха в компрессоре с промежуточным охлаждением его и многоступенчатому расширению газов в турбине с промежуточным подводом им тепла. На фиг. 8. 22 представлен такой цикл газотурбинной установки с тремя сту- [c.185]

Чтобы вычислить коэффициент полезного действия цикла Карно, мы предположим вначале, что проводим его с идеальным газом. Для [c.58]

Сначала мы вводим абсолютную температурную шкалу с помощью идеального газа. При получении к. п. д. цикла Карно мы также вначале использовали свойства этого газа, применяя законы Бойля — Мариотта и Гей-Люссака — Джоуля. Затем с помощью второго закона было показано, что вычисленное значение к. п. д. пригодно для всех рабочих веществ и что абсолютная температурная шкала идеального газа может быть выведена также из рассмотрения цикла Карно с любыми телами. Этот путь соответствует историческому развитию и для введения является самым удобным, так как он связан с простым и наглядным поведением идеального газа. С точки зрения аксиоматики выводы не являются вполне корректными, так как они предполагают существование такого газа, который в действительности является лишь предельным случаем. [c.74]

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]

При выводе термического к. п. д. обратимого цикла Карно были использованы соотношения, справедливые только для идеального газа. Поэтому, для того чтобы можно было распространить все сказанное о цикле Карно на любые реальные газы и пары, необходимо г доказать, что термический к. п. д. цикла Карно не зависит от свойств вещества, при помощи которого он осуществляется. Это и является содержанием теоремы Карно. Для доказательства этой теоре- 2 предположим, что две машины //////////////////////////////А i работают по обратимому циклу Рис. 8-5 Карно с различными рабочими те- [c.116]

Сопоставим теперь формулу (2.45) с выражением для термического к. п. д. цикла Карно, в котором рабочим телом является идеальный газ. Согласно уравнению (2.36) количество теплоты Ql и (З2. полученной и отданной идеальным газом на изотермических участках 1—2 и 3—4 цикла (см. рис. 2.11), [c.54]

По смыслу представленного вывода ясно, что величина т1о не зависит от свойств конкретного идеального газа Я, с-о), поскольку они не учтены в выражении (3.10). В действительности справедливо еще более общее положение, известное как теорема Карно термический КПД обратимого цикла Карно определяется только температурами 7, и 2 и не зависит от природы рабочего тела и устройства двигателя. [c.52]

Для осуществления идеального цикла Карно принимаются следующие условия порция рабочего тела постоянна и не меняет своих физико-химических свойств, имеются два источника тепла (горячий и холодный), цикл обратим. Идеальный цикл Карно (рис. 12, а) состоит из двух изотермических и двух адиабатных процессов. В первый период газ расширяется при постоянной температуре Ti по изотерме 1—2, получая от нагревателя с температурой Ti тепло qi, и совершает положительную работу. Во второй период газ в процессе 2—3 расширяется адиабатически до тех пор, пока температура газа не станет равной температуре холодильника Та. В третий период происходит изотермическое сжатие газа внешними силами в процессе 3—4, в котором от газа в холодильник с температурой Та передается количество тепла q2, в четвертый — адиабатное сжатие газа внешними силами в процессе 4—1, в котором температура газа повышается от Т. до На этом цикл Карно заканчивается. [c.45]

В частном случае для идеального газа, имеющего v = 1.4, при Гс = 820°С и отношении давлении 5 1 получаем 7 = 415°С и КПД = = 37 %. Если начальная температура равна 2i° , то для цикла Карно в этом интервале ТЕ мператур получаем КПД = 73%. Это означает, что КПД цикла Брайтона весьма далек от максимально возможного. При этом необходимо еще учесть, что был рассмотрен теоретический цикл, не учитывающий потери давления и теплоты, механические потери в компрессоре турбины и необратимость процессов. [c.77]

Из формулы (118) следует, что термический к. п. д. цикла Карно не зависит от природы рабочего вещества, совершающего этот цикл, а определяется только температурами источника тепла и холодильника. Эту важную для термодинамики, так называемую, теорему Карно-Клаузиуса, можно доказать. Понимать это надо так, что если рабочим телом в цикле Карно является не идеальный, а какой-либо действительный газ с его свойствами, или же перегретый, либо насыщенный пар, то термический к. п. д, цикла сохраняет свою величину, как для идеального газа. [c.88]

В гл. 3 был рассмотрен цикл идеальной холодильной установки, в которой осуществляется обратный обратимый цикл Карно. В этом цикле, осуществляемом между горячим источником с температурой и холодным источником с температурой сжатый хладоагент (газ или нар), состояние которого на Г, s-диаграмме (рис. 13-3) изображается точкой 1, обратимо расширяется по адиабате 1-2, производя работу (например, перемещая поршень). Температура хладоагента в процессе адиабатного расширения понижается от до Го- Адиабатное расширение хладоагента производится до тех пор, пока его температура не станет равна величине на бесконечно малую величину dT меньшей, чем температура [c.428]

Приведенное выше выражение для термического к. П. д. цикла Карно было получено исходя из предположения, что рабочим телом дв(игателя является идеальный газ. Чтобы его можно было использовать при анализе циклов с любым другим рабочим телом, следует доказать положение, называемое теоремой Карно и гласящее, что термический ж. п. д. обратимого цикла, осуществляемого между двумя источниками тепла, не зависит от свойств рабочего тела, при помощи которого совершается этот цикл. [c.59]

Совершенно ясно, что абсолютная термодинамическая шкала является только чисто теоретической. Нельзя построить идеальную тепловую машину, работающую по идеальному циклу Карно. Таким образом, теоретическое построение универсальной термодинамической шкалы еще не открывает путей ее практического использования. Для этой цели нужна связь термодинамической шкалы с реальными измерителями температуры. Из них первостепенное значение приобретают газовые термометры, показания которых могут быть связаны с термодинамической шкалой посредством понятия идеального газа. [c.30]

Идеальный газ совершает квазистатический циклический процесс (цикл Карно), изображенный на фиг. 11. Переход из 1 в 2 представляет собой изотермическое расширение, при котором газ находится в контакте с тепловым резервуаром с температурой Т, переход из 2 в 3 — адиабатическое расширение, переход из 3 в 4 — изотермическое сжатие, при котором имеет место контакт с тепловым резервуаром с температурой Т2, и, наконец, переход из 4 в 1 является адиабатическим сжатием. Доказать соотношение [c.44]

Цикл Карно осуществляется при наличии горячего. источника , имеющего температуру Г], и холодного источника с температурой Тг. Цикл состоит из двух изотермных и двух адиабатных процессов, и его графическое изображение для случая, когда рабочим телом служит идеальный газ, представлено на рис, 7-1, [c.86]

Коэффициент полезного действия обратимого цикла Карно с идеальным газом зависит только от температур теплоотдат-чика и теплоприемника (-с и [c.61]

Первые 8 глав учебника относятся к различным разделам, рассматриваемым в учебниках по термодинамике, особенно это касается гл. 8, имеющей следующее содержание законы термодинамики энергия как функция состояния циклы работа цикла цикл Карно цикл Карно с идеальным газом обратимые и необратимые процессы обратимость цикла Карно второй закон термодинамики формулировка его экономический коэффициент обратимых и необратимых машин другая формулировка второго закона термодинамики уравнение Клайперона—Клаузиуса зависимость поверхностного натяжения от температуры значение второго закона термодинамики. [c.647]

Q, разобъем сеткой изотерм площадь цикла A-B- -D на 100 равных частей так, чтобы в каждом цикле (5ц = тогда изотермы пройдут через Р. Так же можно построить изотермы, лежащие ниже Наименьшая предельная температура = О, при которой термический к. п. д. цикла Карно равен единице, принимается за начальную точку термодинамической шкалы температур. Эта термодинамическая шкала совпадает с абсолютной шкалой температур, построенной по термометру с идеальным газом. [c.73]

Поэтому наибольп1ая эффективность реального цикла, в отличие от идеального, достигается при определенной (оптимальной) степени повышения давления, причем каждому значению соответствует свое Яопт (рис. 20,11). КПД простейших ГТУ не превышает 14—18%, и с целью его повышения ГТУ выполняют с несколькими ступенями подвода теплоты и промежуточным охлаждением сжимаемого воздуха, а также с регенеративным подогревом сжатого воздуха отработавшими газами после турбины, приближая тем самым реальный цикл к циклу Карно, [c.175]

Существуют два источника теплоты источник с более высокой температурой 7, и источник с более низкой температурой Т , причем Т- — onst и = onst, так как предполагается, что источники теплоты обладают большим количеством энергии и что подвод или отвод некоторого количества теплоты не изменяет мх температуры. Рассмотрим процессы пря.мого обратимого цикла Карно для I кг идеального газа в v—р-диаграмме (рис. 7.3, а). [c.150]

Обратный обратимый цикл Карно. Рассмотрим цикл применительно к идеальной (без потерь) холодильной установке. На рис. 5.5 изображен обратный обратимый цикл Карно. Газ с начальным состоянием (точка а) расширяется по адиабате а-Ь без теплообмена с окружающей средой, при этом температура падает от Ti—температуры окружающей среды, например, равной (273 + 20) К, до Т а—заданной температуры охлаждаемых предметов (веществ), например, равной (273—10) К. После адиабатного а-Ь расширения продолжается расширение по изотерме Ь-с (7 jj = onst) при изотермическом расширении к газу должна подводиться теплота от охлаждаемых предметов (веществ). В идеальном случае температуры охлаждаемых предметов и газа (рабочего тела) считаются практически равными в реальном случае [c.63]

В 2-17 был рассмотрен цикл Карно там было указано, что по конструктивным соображениям нельзя построить двигатель, который работал бы по этому циклу. Затруднения прежде всего связаны с подводом и отводом тепла при постоянной температуре. В дальнейшем мы увидим, что в отношении двигателей, рабочим телом в которых служит водяной пар, такой подвод и отвод тепла частично возможен. В двигателях, использующих в качестве рабочего тела идеальный газ, это невозможно даже частично. Таким образом, цикл Карно — только теоретический цикл, изучение которого дает возможность установить предельное значение термического к. п. д. при преобразовании тепла в механическую энергию, и именно это обстоятельство определяет его большое практическое значение. Действительные дннгатели работают по циклам, отличным от цикла Карко. [c.149]

Произведем анализ прямого цикла Карно (рис. 5-4), считая рабочее тело идеальным газом. В этом цикле оно сначала расширяется изотермически по линии 1-2, получая от горячего источника тепло qi при температуре Ti, затем отключается от горячего источника и продолжает расширяться адиабатно по линии 2-3 с понижением температуры до Та. После этого рабочее тело подключается к холодному теплоприеми ику сжимается изотермически [c.57]

Созданию термодинамич. Т. ш. предшествовало применение газового термометра, градуированного по шкале Цельсия, термометрич. свойством в нём служило давление Ри При те.мп-рах и i2 термометрич. свойство x,=pi и X2=Pi, по совр. данным, отношение pilp 1 = 1,3661 и р = 0 при /= —273,15 С. При построении термодинамич. Т. in. У. Томсон (лорд Кельвин, 1850) сохранил размер единицы темп-ры таким же, как по Т. ш. Цельсия, положив, что разность темп-р кипения воды при атм. давлении и плавлении льда также равна 100. Второе допущение, определившее зависимость темп-ры от термометрич, свойства, состояло в том, что отношение кол-ва теплот и темп-р в цикле Карно равно отношению темп-р QilQ -T2lTi. В определённой термодинамич. Т. ш. Кельвина наинизшая возможная темп-ра, соответствующая т) = I в цикле Карно, имеет Значение Tj = 0 (абс. нуль), а в газовом термометре, заполненном идеальным газом, р = 0 при Тх=Ч. Второй реперной точкой термодинамич. Т. ш., темп-ра по к-рой измеряется в кельвинах (К), служит точка плавления льда при атм. давлении 7 2 = 273,15 К. Связь значений темп-ры по термодинамич. Т. ш. Т (К) и по газовому термометру, градуированному по шкале Цельсия, t С описывается ф-лой [c.63]

При измерении темп-ры по термодина.мич. Т. ш. на практике применяют, как правило, не цикл Карно, а одно из строгих следствий второго начала термодинамики, связывающих удобно измеряемое термометрич. свойство с термодинамич. темп-рой законы идеального газа, законы излучения абсолютно чёрного тела. Кюри закон для идеального парамагнетика, Йайквиста формулу для тепло- [c.63]

Резюмируя изложенное, можно сказать, что учебник Погодина, выдержавший в течение 10—12 лет три издания (типографских) представляет собой краткий элементарный учебник по технической термодинамике с продуманным построением и хорошим изложением. В учебнике Погодина отсутствуют многие темы, рассмотренные в изданных до него учебниках Радцига, Мерцалова и Зернова. Как уже говорилось, в учебнике Погодина обращают на себя внимание метод вывода интеграла Клаузиуса (для идеальных газов) и вывод формулы термического к. п. д. цикла Карно. [c.141]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...