Cykl Carnota

Cykl Carnota jest modelem idealnego silnika termodynamicznego lub w przypadku cyklu lewoskrętnego idealnej pompy cieplnej. Gaz doskonały, zamknięty w cylindrze silnika podlega czterem przemianą, które zostały przedstawione poniżej w układzie współrzędnych p (ciśnienie) i V (objętość).

Przemiana pierwsza jest rozprężaniem izotermicznym, w którym gaz wykonuje pracę W1 kosztem ciepła Q1 pobieranego od otoczenia. Pierwsza zasada termodynamiki dla rozprężania izotermicznego ma postać:

0=Q _{1} -W _{1}  \Rightarrow W _{1} =Q _{1}

Przemiana druga jest adiabatycznym rozprężaniem gazu. W przemianach adiabatycznych nie występuje wymiana ciepła z otoczeniem, więc pierwsza zasada termodynamiki wygląda następująco:

- \Delta U _{2} =W _{2}
 
W przemianie tej gaz wykonuje pracę, kosztem swojej energii wewnętrznej.

W przemianie trzeciej gaz jest sprężany izotermicznie, więc nad układem jest wykonywana praca, która zgodnie z pierwszą zasadą termodynamiki jest równa:

0=Q _{2} +W _{3}  \Rightarrow W _{3} =-Q _{2}
 
Gaz podczas sprężania oddaje ciepło Q2 do otoczenia.

Czwarta przemiana jest sprężaniem adiabatycznym. Wykonana nad układem praca zwiększa jego energię wewnętrzną stąd:

 \Delta U _{4} =W _{4}

Praca wykonana przez silnik Carnota podczas jednego pełnego cyklu jest równa sumie prac wykonanych w każdej z czterech przemian, więc:

W=W _{1} +W  _{2} +W _{3} +W _{4}

W=Q _{1} - \Delta U _{2} -Q _{2} + \Delta U _{4}

Ponieważ

Polecamy również:

  • Cykl Otta

    Cykl Otto jest cyklem zbliżonym do cyklu pracy czterosuwowego silnika spalinowego z zapłonem iskrowym. Silnik ten zbudowany jest z tłoka, który porusza się wewnątrz cylindra zawierającego dwa kanały: dolotowy i wylotowy, które są zamykane przez zawory. Więcej »

Komentarze (1)
Wynik działania 5 + 4 =
Mr G.
2021-01-23 12:33:29
Ten wykres jest zły. Połączenie przemian 3 i 4 w taki sposób jest niedopuszczalne i myli uczniów. Adiabata jest zawsze bardziej stroma niż izoterma w danym punkcie! POPRAWIĆ
Ostatnio komentowane
tak
\bartuniko • 2021-10-27 16:05:35
ok
proboszcz oskor • 2021-10-27 12:57:22
git
Głupi jasio • 2021-10-26 23:37:32
a jeśli liczba protonów=60 a liczba neutronów=100 to będzie nad??
xd • 2021-10-26 17:52:41
super tekst
mojnickt • 2021-10-26 17:35:48