Pe baza a doua lege a termodinamicii, teorema lui Carnot dedus. Acum îi poartă numele:
Dintre toate mașinile termice lot care au aceleași încălzitoarele de temperatură și frigidere, au cea mai mare eficiență mașinii reversibile. Mai mult decât atât, eficiența mașinilor reversibile care funcționează la temperaturi identice ale încălzitoarelor și frigidere sunt egale între ele și sunt independente de proiectarea mașinii și natura substanței de lucru. În acest caz, eficiența este mai mică decât unitatea.
Ciclu, Carnot studiat este cel mai economic și este un proces ciclic format din două izoterme și două adiabatic (Fig. 5.5).
Luați în considerare ciclul Carnot directe, în care fluidul de lucru utilizat gaz ideal conținut într-un vas cu un piston mobil. Determinarea eficienței sale.
Să considerăm procesul ciclic în care căldura poate fi convertit la locul de muncă, deși cel mai bun mod, și anume lucru care urmează să fie maximizate. Să ne amintim că motorul termic este numit funcționează periodic motorul efectuează de lucru din cauza căldurii primite din exterior și având un încălzitor, un frigider și fluidul de lucru. Deci, presupunem că sistemul de încălzire și frigider au o capacitate de căldură infinită, și anume temperatura lor nu se schimbă în timpul transferului de căldură.
Luați în considerare procesul de prima calitate. Pentru a începe procesul de T. A. Gazul este comprimat la o presiune P0 și este în contact cu sistemul de încălzire la T1. Extinderea a gazului la care procesul va oferi performanță maximă? Să ne amintim legea de conservare a energiei in termodinamica, sau încep.
Într-un proces izoterm, dU = 0, atunci toată căldura merge în lucrarea:
Astfel, zona AB - expansiune izotermă la temperatura T1 (procesul de transfer de căldură nu se produce, pentru că nu există nici o diferență de temperatură se produce și transferul de căldură fără a face locul de muncă, adică un proces reversibil).
Căldura rezultată fluidul de lucru care urmează să fie transmis la frigider. Dar, dacă conduc doar la contactul cu frigider, se va transfera de căldură fără loc de muncă. Prin urmare, fluidul de lucru trebuie să fie mai întâi răcită la T2 (fără costuri de căldură și răcire - acest segment de expansiune adiabatică BC), și apoi atașat la frigider. adiabatică de la sfârșitul primei jumătăți a ciclului - lucru util.
Acum trebuie să se întoarcă corpul la starea inițială de funcționare, și anume, comprima de gaz până la P0. Conectarea la sistemul de încălzire nu trebuie să se facă din nou până când organismul de operare nu ia temperatura de încălzire (T1).
. Revenind la t A are loc din nou în două etape: în primul rând, fluidul de lucru este comprimat, fără a întrerupe contactul cu frigider, frigiderul este dat la Q2 de căldură (compresie izotermă CD-uri). Este apoi izolat din corpul frigiderului, ea adiabatic comprimat, în timp ce temperatura este crescută la T1 (DA). Fluidul de lucru este încălzit prin compresie adiabatică din cauza lucrărilor de externe efectuate pe ea.
După cum se poate observa, corpurile de contact nicăieri permise cu temperaturi diferite, în toate etapele procesului ciclic, adică, procese nu ireversibile de conductivitate termică. Întregul ciclu se realizează în mod reversibil (infinit lent).
motoare termice de muncă și eficiența ciclului Carnot