今天,在这篇文章的帮助下,我们将看到热力学中非常重要的概念,即热工程类别中的卡诺循环。新利18提款安全吗
我们先来看卡诺循环
卡诺循环是一个可逆循环,因此它是一个理想循环,每个循环过程都是可逆过程卡诺循环的效率最高,因此它也被称为最高效率的热机。
卡诺循环的重要性在于它将定义热机循环在两个温度极限之间工作时的最大可能效率。没有热机,比卡诺循环更有效,在相同的温度限制下工作。
根据卡诺原理,可逆热机的效率只取决于工作温度极限,即供热温度和散热温度。可逆热机的效率永远不会取决于工作物质的性质。
我们来定义卡诺循环
卡诺循环将有四个连续的可逆过程,即两个等温可逆过程和两个绝热可逆过程如图所示。
进程:1 ~ 2
过程1到2是等温膨胀过程。让我们有气体在圆柱体中,如图所示,我们感兴趣的是在保持温度不变的情况下膨胀气体。当我们在等温膨胀过程中膨胀气体时,气体的压力会降低,体积会增加。
我们知道,气体膨胀时温度会下降,因此我们用一个热储来保持温度恒定,因为这是一个等温膨胀过程,我们必须保持温度恒定。我们注意到在等温膨胀过程中,即过程1到2,热量QH将被添加到系统中,压力将降低,体积将增加,但温度将保持不变。
过程1到2,如PV图所示,也将被称为功冲程,因为我们将在这里确保由于气体膨胀的功能量。
进程:2 ~ 3
过程2到3将是绝热膨胀过程,因此热储层将被移除,因为我们需要在恒热状态下膨胀气体,即在膨胀过程中系统和周围不会有任何热相互作用。
我们在这里已经注意到,在绝热膨胀过程中,即过程2到3,压力和温度会降低,体积会增大,但在这个膨胀过程中,系统和周围不会有任何热相互作用。
我们必须注意,在过程1到2和过程2到3,系统对周围的系统做了功,或者简单地说,我们在这两个过程中确保了功的能量。
过程:3到4
过程3到4将是等温压缩过程。因为系统必须保证它的原始状态,才能完成循环,所以我们感兴趣的是在保持温度不变的情况下压缩气体。当我们在等温压缩过程中压缩气体时,气体的压力会增大,体积会减小。
正如我们所知,在压缩的气体,气体的温度将增加,但我们需要保持温度不变,因此我们将使用一个寒冷的热储层,这样将拒绝冷热量热储层和系统即气体的温度将保持不变。
我们注意到在等温压缩过程中,即过程3到4,热量QC将被拒绝到周围,即冷热储层,压力将增加,体积将减少,但温度将保持恒定。
进程:4比1
过程4到1将是绝热压缩过程,因此冷热储层将被移除,因为我们需要在恒热状态下压缩气体,即在压缩过程中系统和周围不会有任何热相互作用。
我们注意到,在绝热压缩过程中,即4比1的过程中,压力和温度会升高,体积会减小,但在这个压缩过程中,系统和周围环境之间不会有任何热相互作用。
我们必须注意到,在过程3到4和过程4到1中,环境对系统做功。
我们确定了一个可逆循环,1-2-3-4这个可逆循环被称为卡诺循环。
我们来看看卡诺循环的效率
参考:
P.K. Nag的工程热力学
图片由:谷歌
没有评论:
发布评论