Na stronie używamy cookies. Korzystanie z witryny oznacza zgodę na ich wykorzystywanie. Szczegóły znajdziesz w Regulaminie.
ZAMKNIJ X

Sprawność silników cieplnych

Ostatnio komentowane
Bardzo fajne, proste wyprowadzenie wzoru.
Eto Demerzel • 2019-07-15 07:25:47
jest git
jakubas kok • 2019-07-08 10:19:33
przydałyby się jeszcze daty
j • 2019-06-27 15:49:28
wolę określenie niewierzący w boga i objawienia, lub racjonalnie myślący. jest taka p...
bergo • 2019-06-22 15:18:51
Nie no ja sie zgadzam z państwem :s
Jakiś żul • 2019-06-22 06:43:06
Autor:
Drukuj
Drukuj
Rozmiar
AAA

Sprawność silników cieplnych (η) jest zdefiniowana jako stosunek pracy (W), wykonanej przez silnik podczas jednego cyklu, do wartości energii pobranej w formie ciepła (Q1) podczas tego cyklu:

\eta= \frac{W}{Q _{1} }
 
Często sprawność podaje się w procentach, w takim przypadku powyższe wyrażenie należy pomnożyć przez 100%.

Ponieważ praca wykonana przez silnik cieplny jest różnicą pomiędzy ciepłem pobranym, a ciepłem oddanym do otoczenia (Q2), to wzór na sprawność można również zapisać w postaci:

\eta= \frac{Q _{1} -Q _{2} }{Q _{1} }

W przypadku maszyn pracujących w oparciu o cykl Carnota ich sprawność można wyrazić następująco:

\eta= \frac{T _{1} -T _{2} }{T _{1} }

Gdzie T1 jest temperaturą ciała, od którego silnik pobiera ciepło (tzw. grzejnik), natomiast T2 jest temperaturą chłodnicy tj. ciała, do którego odprowadzana jest energia w formie ciepła.

Sprawność silników cieplnych zawsze jest mniejsza od 1 (czyli 100%). Wynika to z drugiej zasady termodynamiki, zgodnie z którą niemożliwy jest proces, w którym cała pobrana energia zostaje zamieniona na pracę.

Sprawność silników cieplnych – przykład.

Pracujący w cyklu Carnota silnik cieplny oddaje do otoczenia połowę pobieranego ciepła. Ile wynosi sprawność tego silnika? Jaka jest temperatura grzejnika, jeżeli chłodnica ma temperaturę 290K?

Dane:                            Szukane:
Q2 = 0,5Q                           η = ?
T2 = 290K                            T1 = ?

Rozwiązanie:
Skoro  \eta= \frac{Q _{1} -Q _{2} }{Q _{1} } oraz  Q _{2} =0,5Q _{1} , to:

\eta= \frac{Q _{1}- 0,5Q _{1}  }{Q _{1} } = \frac{0,5Q _{1} }{Q _{1} } =0,5

Ponieważ silnik pracuje w oparciu o cykl Carnota, to spełnione jest równanie:

\eta= \frac{T _{1} -T _{2} }{T _{1} }
 
Po niezbyt skomplikowanych przekształceniach otrzymamy:

T _{1} = \frac{T _{2} }{1-\eta }= \frac{290K}{1-0,5} =580K

Polecamy również:

  • Model gazu doskonałego

    Model gazu doskonałego stanowi podstawę teorii kinetyczno-molekularnej gazów. Został on stworzony w celu łatwiejszego opisywania zjawisk zachodzących w gazach. Więcej »

  • Przemiany stanu gazu

    Równanie stanu gazu, zwane równaniem Clapeyrona (pV = nRT), łączy ze sobą trzy zmienne parametry termodynamiczne tj.: ciśnienie – p, objętość – V oraz temperaturę – T. Więcej »

  • Druga zasada termodynamiki

    Drugą zasadę termodynamiki można sformułować na wiele różnych sposobów. Jednak najogólniejszą jej postacią jest definicja wykorzystująca pojęcie entropii (S). Więcej »

  • Cykle przemian termodynamicznych

    Cykle przemian termodynamicznych są procesami odwracalnymi, w których układ w wyniku szeregu przemian termodynamicznych powraca  do stanu początkowego, opisanego przez takie wielkości jak: ciśnienie, objętość i temperatura. Więcej »

Komentarze (0)
1 + 5 =
echo $this->Html->script('core.min'); echo $this->Html->script('blockadblock.js'); echo $this->Html->script('fancybox/jquery.fancybox-1.3.4.min'); echo $this->Html->css('/js/fancybox/jquery.fancybox-1.3.4.min'); echo $this->Html->script('jnice/jquery.jNice', array('async' => 'async')); echo $this->Html->css('/js/jnice/jNice.min');