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 4 + 5 =
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
Lol
XD • 2021-02-28 13:01:16
XD
lol • 2021-02-28 10:48:34
lubie placki
smn44 • 2021-02-27 16:10:55
Fajne.
Moper • 2021-02-27 14:21:53
dfghjk
zhjbh • 2021-02-27 13:45:38