2740389831

188

Wykład z fizyki, Piotr Posmykie

oddawane izotermicznie do chłodnicy. W końcu mamy kwasi statyczne adiabatyczne sprężanie do wyższej temperatury grzejnicy. W ten sposób cykl Carnota składa się z czterech odwracalnych etapów:

1.    Kwasi styczne izotermiczne pobieranie ciepła z grzejnicy.

2.    Kwasi styczne adiabatyczne rozprężanie się do niższej temperatury.

3.    Kwasi styczne izotermiczne oddawanie ciepła do chłodnicy.

4.    Kwasi styczne adiabatyczne sprężanie z powrotem do stanu początkowego.

Etapy cyklu Carnota.

Rysunek 15-8

Aby obliczyć współczynnik sprawności silnika Carnota musimy wybrać substancję o której posiadamy pewną wiedzę - gaz doskonały i obliczyć pracę wykonaną przez ten gaz w cyklu Carnota ( Rysunek 15-8 ). Ponieważ wszystkie cykle Carnota mają te same współczynniki sprawności niezależne od substancji roboczej, to nasz wynik będzie miał charakter ogólny.

Współczynnik sprawności dla tego cyklu można zapisać w postaci:

CiepłoQ| jest pobierane w procesie izotermicznego rozprężania od stanu 1 do stanu 2. Ponieważ AU = 0 w procesie izotermicznego rozprężania gazu doskonałego, to dla izotermicznego rozprężania gazu doskonałego Q, będzie równe pracy wykonanej przez gaz.

2    2    y

Q =W = f pdV = ^dV = nRT, ln-^

■J    i V    V,

Podobnie ciepło oddawane do chłodnicy jest równe pracy wykonanej nad gazem podczas jego izotermicznego sprężania w temperaturze T₂ podczas przejścia od stanu 3 do 4. Praca ta ma tę samą wartość jak gdyby gaz rozprężał się od stanu 4 do 3. W rezultacie ciepło usunięte jest równe: