Цикл Карно – це цикл ідеальної теплової машини. В ній відсутні втрати на теплопровідність, теплове випромінювання, тертя і т.п.
Цикл Карно встановлює основні співвідношення процесу переходу теплоти від одного тіла до іншого з перетворенням цієї теплоти.
Розглянемо коловий процес, в результаті якого тепло, відняте від якогось тіла, можна перетворити в роботу і притому якнайкраще.
Карно довів теорему: із всіх періодично діючих теплових машин, що мають однакові температури нагрівачів і холодильників, найбільший ККД мають оборотні машини: при цьому ККД оборотних машин, що працюють при однакових температурах нагрівачів і холодильників, дорівнюють один одному і не залежать від конструкції машини.
Цикл Карно складається з двох ізотерм і двох адіабат .
ІПрямоугольник 3882зотермічне розширення і стиск задані, відповідно, кривими 1-2 і 3-4, адіабатне розширення і стиск-, відповідно, кривими 2-3 і 4-1. Для виконання циклу Карно необхідні термостат з температурою Т1 (нагрівник) і термостат з температурою Т2 (холодильник), причому Т1>Т2. При проходженні адіабатних ділянок циклу система повинна бути термоізольованою від навколишнього середовища.
Визначимо ККД циклу Карно. При ізотермічному процесі U=0 і робота розширення газу А12 дорівнює кількості теплоти Q1, що отримав газ від нагрівника:
При адіабатному розширенні робота виконується за рахунок зміни внутрішньої енергії:
При ізотермічному стисканні газу виконується робота А34 і газ віддає холодильнику кількість теплоти Q2
робота
А = А12 + А23 + А34 + А41 = Q1 + A23 - Q2 - A23 = Q1 - Q2.
Термічний ККД циклу Карно
Використаємо рівняння адіабат 2-3 і 4-1:
з верху фото
Смешали бензин объемом 1,5 литра и спирт объемом 0,5 литра. Какое количество теплоты выделстся при полном сгорании топлива?
дано:
бензин v1 = 1,5 литра
Спирт v2 = 0,5 литра
Из таблиц берём:
Плотность:(ро) г / см³
Бензин ро1 = 0,7
Спирт ро2 = 0,8
Удельная теплота сгорания: (q) Дж/кг
Бензин 44 000 000
Спирт этиловый 25 000 000
Найти количество теплоты которое выделится при полном сгорании смеси Q - ?
решение :
Q = Q1 + Q2
Q = q1 * m1 + q2 * m2
m1 = v1 * ро1
m2 = v2 * ро2
Плотность не будем переводить в систему СИ, а переведём в кг/л , т к в условии даны литры.
ро1 = 0,7 г/см³ = 0,7 кг/л ро2 = 0,8 г/см³ = 0,8 кг/л
Q = q1 * v1 * ро1 + q2 * v2 * ро2
Q = 44 000 000 * 1,5 * 0,7 + 25 000 000 * 0,5 * 0,8 = 46 200 000 + 10 000 000 = 56 200 000
ответ:
Q = 56 200 000 Дж
