49597

Cykl Carnota

Bardzo ważnym cyklem odwracalnym jest cykl Carnota. Cykl ten wyznacza granicę naszych

możliwości zamiany ciepła na pracę

1)    Gaz znajduje się w staniepi, Fi, T, (punkt A). Cylinder stawiamy na zbiorniku ciepła i pozwalamy, żeby gaz rozprężył się izotermicznie do stanup:, F;, Ti (punkt B). Gaz pobiera ciepło Qi.

2)    Cylinder stawiamy na izolującej podstawce i pozwalamy na dalsze rozprężanie adiabatyczne gazu (np zmniejszając obciążenie tłoka) do stanup,. Fj, T_: (punkt C). Gaz wykonuje pracę przy podnoszeniu tłoka i jego temperatura spada do 7Y

3)    Cylinder stawiamy na (zimniejszym) zbiorniku (7)) i sprężamy gaz izotennicznie do stanup₄, Vt, r_: (punkt D). Z gazu do zbiornika przechodzi ciepło 0_:.

4) Cylinder stawiamy na izolującej podstawce i sprężamy adiabatycznie do stanupi, Fi, Ti (punkt A). Siły zewnętrzne wykonują pracę i temperatura gazu podnosi się do 7\.

Wypadkowa praca IV wykonana przez układ w czasie pełnego cyklu jest opisana przez powierzchnię zawartą wewnątrz krzywej 1,2,3,4. Wypadkowa ilość ciepła pobrana przez układ podczas jednego cyklu wynosi Oi - Qi Wypadkowa zmiana energii wewnętrznej wynosi zero bo stan końcowy pokrywa się z początkowym. Z pietwszej zasady termodynamiki mamy więc

W_mQ_rQ_lm T_rl

fi,' a ‘ r.

Cykl Carnota można prowadzić w kierunku przeciwnym (maszyna chłodząca)