Obieg termodynamiczny prawobieżny (tzw. obieg motoryczny)

W wyniku realizacji obiegu prawobieżnego uzyskujemy pracę dodatnią, czyli system, którego substancja robocza odbywa obieg prawobieżny oddaje energię w postaci pracy na zewnątrz. Taki obieg nazywamy obiegiem motorycznym.

Praca obiegu termodynamicznego - jest algebraiczną sumą prac absolutnych wszystkich przemian składających się na obieg i jednocześnie jest algebraiczną sumą prac technicznych wszystkich przemian składających się na obieg. Wynika z tego, że praca obiegu nakreślonego w układzie p-V równa jest polu zawartemu wewnątrz przemian tworzących obieg.

Pracę obiegu można również obliczyć jako różnicę ciepła doprowadzonego do czynnika i ciepła odprowadzonego od czynnika.

Podstawowe wielkości i ich jednostki:

Ciśnienie p [Pa]

Objętość V [m³]

Temperatura T [K] t [ºC]

Praca obiegu L_ob [J]

Ciepło doprowadzone Q_d [J]

Ciepło wyprowadzone Q_w [J]

Ciepło właściwe c_p, c_v [J/kg·K]

Indywidualna stała gazowa R[J/kg·K]

Entropia S [J/K]

Dość często stosowane są wielkości odniesione do jednostki masy:

Jednostkowa praca obiegu l_ob [J/kg]

Jednostkowe ciepło doprowadzone q_d [J/kg]

Jednostkowe ciepło wyprowadzone q_w [J/kg]

Objętość właściwa v [m³/kg]

Entropia właściwa s [J/kg·K]

Sprawność obiegu termodynamicznego

W obiegu prawobieżnym (motorycznym) korzyścią jest uzyskana praca Lob, a nakładem ciepło doprowadzone Qd.

1

1

V

1

L_t3-4-1 = pole (C-D-3-4-1) - praca techniczna

dodatnia

L_t1-2-3 = pole (C-D-3-2-1) - praca techniczna

ujemna

L_ob = L_t3-4-1 - ‌ L_t1-2-3 ‌

2

V

3

4

p

L_3-4-1 = pole (A-B-3-4-1) - praca dodatnia

L_1-2-3 = pole (A-B-3-2-1) - praca ujemna

L_ob = L_3-4-1 - ‌ L_1-2-3 ‌

2

3

4

p

D

C

B

A

L_ob

L_ob

Q_3-4 = pole (A-B-3-4) - ciepło doprowadzone

(dodatnie)

Q_1-2 = pole (A-B-2-1) - ciepło wyprowadzone

(ujemne)

L_ob = Q_3-4 - ‌ Q_1-2 ‌ = Q_d - Q_w

L_ob

B

A

4

3

2

1

S

T