profil

Cykl Carnota

poleca 58% 70 głosów

Cykl Carnota składa się z dwóch przemian izotermicznych i dwóch przemian adiabatycznych, przedstawionych na rysunku:

Cykl Carnota

  • Począwszy od punktu A następuje: izotermiczne sprężanie --> adiabatyczne sprężanie --> izotermiczne rozprężanie --> adiabatyczne rozprężanie. W oparciu o cykl Carnota przebiegający w tym kierunku działa doskonały silnik cieplny.
  • Począwszy od punktu A adiabatyczne sprężanie --> izotermiczne sprężanie --> adiabatyczne rozprężanie --> izotermiczne rozprężanie. W oparciu o cykl Carnota przebiegający w tym kierunku działa doskonała chłodziarka.

Przykład:
Oblicz pracę wykonaną w trakcie jednego cyklu przemian przedstawionych na wykresie: Wykres do zadania
Rozwiązanie:

  1. Na podstawie wykresu stwierdzamy, że w przemianach B i D nie jest wykonywana praca, gdyż są to przemiany izochoryczne. W przemianie A praca W1 jest wykonywana nad gazem (gaz jest sprężany) i dlatego W1 > 0, a w przemianie C2 pracę wykonuje gaz rozprężając się i dlatego W < 0.
  2. Obliczamy pracę wykonaną w izobarycznej przemianie A1 odczytując dane z wykresu: W = p1(V2–V1) = 2 J .
  3. Obliczamy pracę, jaką wykonuje gaz rozprężając się izobarycznie w przemianie C: W1 = p2(V1–V2) = – 6 J.

Bezwzględna wartość pracy wykonanej przez gaz jest większa od pracy wykonanej nad gazem. Efektywna praca wykonana w czasie jednego cyklu: W = W1+W2 = – 4 J.
Wniosek:
Całkowita praca (efektywna) wykonana przez silnik, w którym gaz roboczy pracuje w dowolnym cyklu termodynamicznym jest równa co do wartości bezwzględnej polu figury jaką tworzy graficzne przedstawienie cyklu na wykresie zależności p od V (zakreskowane pole na rysunku).

Podoba się? Tak Nie

Materiał opracowany przez eksperta

Czas czytania: 2 minuty

Spis treści