Obraz (21)

Rj*.

fc.9. Obwg Carnota: o) * układne p-t. b) w ukiadae T s [I0J

Na rysunku 6.9b pole l-2 -s₂ s, / przedstawia ciepło Q_x doprowadzone do czynnika podczas obiegu, natomiast pole 3-4-s_x -$_x-3 przedstawia ciepło Q, odprowadzone od czynnika podczas obiegu. Różnica tych pól. tj pole /-2-3-4 /, przedstawia ciepło (J zamienione w obiegu na pracę.

Znając ilość ciepła doprowadzonego do obiegu Q_x = TAs (rys. 6.9.h) oraz ilość depta Q₂-T'-As odprowadzonego od czynnika możemy (zgodnie ze wzorem 6.57) określić sprawność cieplną tego teoretycznego obiegu, nazywaną spraw nością teoretyczną

(6.58)

„ . ^T-^Asmx ^T- T~T- ^ĄT

ⁿ'    T As    T T T

Ze wzoru tego wynika, że sprawność teoretyczna obiegu Carnota zależy tylko od temperatur źródeł ciepła. Im wyższa jest temperatura źródła górnego i im niższa temperatura T„ źródła dolnego, tym sprawność ta jest większa. Gdyby tempcratuia T_f miała wartość 0 K (zero w skali Kelwina), to sprawność obiegu Carnota miałaby wartość ł. Zastosowanie źródła zimniejszego o temperaturze znacznie niższej od temperatur)' otoczenia jest w praktyce niemożliwe. Drugi sposób podwyższenia sprawności, polegający na podwyższeniu temperatury źródła cieplejszego, jest bardziej realny. Jednak i w tym przypadku istnieje ograniczenie w postaci odpornośd materiałów konstrukcyjnych na działanie wysokiej temperatury.

6.5.4. Druga zasada termodynamiki

Chociaż ciepło i praca są równoważne, to istnieje jednak zasadnicza różnica między zamianą pracy na ciepło i odwrotnie. Jak wiemy, pracę można całkowicie zamienić na ciepło. Jednak, aby ciepło zamienić na pracę, muszą istnieć odpowiednie ku temu warunki. Ale nawet wtedy niemożliwa jest zamiana całego ciepła na pracę. Aby otrzymać pracę L, należy doprowadzić do układu (silnika) więcej ciepła, niż to wynika z zasady równoważności ciepła i pracy (L-Q). Trzeba mianowicie doprowadzić ciepło w ilości Q_x -=(? + £;•

124