Úvodní stránka | Tato stránka v originále

Carnot tepelný motor

tepelný motor je motor, který používá teplo, aby produkoval mechanickou práci tím, že nese pracovní látku přes cyklický proces. Carnot tepelný motor používá zvláštní thermodynamic cyklus studoval Sadi Carnot v 1820s.

Carnot cyklus sestává z následujících kroků:

  1. Reverzibilní izotermická expanze plynu při “horké” teplotě, TH. Během tohoto kroku, rozpínající se plyn přiměje píst, aby dělal práci na okolí. Expanze plynu je řízena absorpcí tepla od jezera vysoké horečky.
  2. Reverzibilní adiabatická expanze plynu. Pro tento krok, který my převezmeme píst a válec jsou thermally izolovaní, tak že žádné teplo je vyhrál nebo prohrál. Plyn pokračuje expandovat, dělat práci na okolí. Expanze plynu přiměje to, aby se ochladil k “chladné” teplotě, TC.
  3. Reverzibilní izotermická komprese plynu při “chladné” teplotě, TC. Nyní okolí dělá práci na plynu, přimět teplo, aby tekl ven plynu k jezeru nízké teploty.
  4. Reverzibilní adiabatická komprimace plynu. jakmile znovu my převezmeme píst a válec být thermally izolovaný. Během tohoto kroku, okolí dělá práci na plynu, stlačovat to a působit teplotu ke svahu k TH. V tomto bodě plyn je ve stejném stavu jak u startu kroku 1.

Množství práce produkovalo Carnot cyklem, wcy, je rozdíl mezi teplem zaujatý krokem 1, qH a teplo odmítnuté v kroku 3, qC. Nebo ve formě rovnice:

Efektivita a eta; tepla motor je definován jako poměr práce dělané na okolí k tepelnému příkonu při vyšší teplotě. Tak pro Carnot cyklus:

To může také být ukazováno to pro Carnot cyklus qC/qH = TC/TH, tak v podmínkách teploty, efektivita je:

Od rovnice 3 to je jasné, že v rozkazu maximalizovat efektivitu jeden by měl maximalizovat TH a minimalizovat TC.

Carnot teorém řekne to Žádný motor operovat mezitím dva akumulátory tepla mohou být účinnější než Carnot motor operovat mezi stejnými jezery. tak, rovnice 3 dává maximální výkonnost možný pro nějaký motor používat odpovídající teploty. Důsledek Carnot teoréma řekne to: Všechny reverzní motory operovat mezitím stejné akumulátory tepla jsou stejně účinné. tak rovnice 3 dává výkonnost nějakého reverzibilního motoru.

Ve skutečnosti to je nepraktické stavět thermodynamically reverzibilní motor, tak skutečné tepelné motory jsou méně výkonné než signalizoval rovnicí 3. Přesto, rovnice 3 je extrémně užitečný pro určovat maximální výkonnost to mohlo někdy být očekáváno pro daný soubor teplotních jezer.

Externí odkazy