Главная
Начало темы
Задачи
Помощь

Идеальный тепловой двигатель С.Карно

Обратимый цикл Карно состоит из двух изотерм, описывающих процесс теплопередачи от нагревателя к рабочему телу и от рабочего тела к холодильнику, и двух адиабат, описывающих расширение и сжатие рабочего тела в тепловой машине (см. рис.). Температура нагревателя считается равной , а температура холодильника - соответственно . При этом температуры нагревателя и холодильника постоянны, что должно обеспечиваться бесконечно большой теплоемкостью используемых тепловых резервуаров.


Рис.3.7

.
Рис. Термодинамический цикл Карно

При первом изотермическом процессе 1-2 происходит передача рабочему телу теплоты , причем эта теплота передается бесконечно медленно, при практически нулевой разнице температуры между нагревателем и рабочим телом. Далее рабочее тело подвергается адиабатическому расширению без теплообмена с окружающей средой (процесс 2-3). При последующем изотермическом процессе 3-4 холодильник забирает у рабочего тела теплоту. Процесс 4-1 представляет собой адиабатическое сжатие, переводящее рабочее тело в первоначальное состояние.

Следующая анимация демонстрирует работу двигателя по циклу С.Карно.

Вывод формулы коэффициента полезного действия идеальной тепловой машины приведен на следующем плакате.

На следующей интерактивной модели, к которой можно перейти по ссылке, показан цикл Карно и изменения параметров газа в цикле. С помощью этой модели определить температуры нагревателя и холодильника, при которых к.п.д. цикла будет максимальным.