Transcript Silnik Carnota

Silnik Carnota
Nicolas Léonard Sadi Carnot
Jeden z twórców podstaw
współczesnej termodynamiki,
autor teorii silników cieplnych.
1796-1832
1.Budowa silnika Carnota
Ściany boczne cylindra
oraz tłok
wykonane są z idealnego
izolatora cieplnego
substancją roboczą
silnika jest
gaz doskonały
źródło ciepła
o temperaturze T1
dno cylindra
wykonane jest z idealnego
przewodnika cieplnego
płytka
z idealnego
izolatora
cieplnego
chłodnica
o temperaturze T2
T2 < T1
Z1
P
Z2
2.Etapy pracy silnika Carnota
ETAP I - Cylinder na Z
1
Gaz pobiera ze źródła Z1 ciepło Q1
i wykonuje równoważną pracę W1 podnosząc tłok.
ΔU = (+Q1) + (-W1)=0
T1
T1
Z1
ZP1
U = CONST
T = CONST= T1
ETAP I – izotermiczne rozprężanie gazu
2.Etapy pracy silnika Carnota
ETAP II - Cylinder na P
Gaz wykonuje pracę W2 podnosząc tłok.
Q=0 J
ΔU = 0+(-W2) < 0
T1
ZP1
T2
U maleje
T maleje od T1 do T2
P
ETAP II – adiabatyczne rozprężanie gazu
2.Etapy pracy silnika Carnota
ETAP III - Cylinder na Z
2
Gaz jest ściskany, wykonujemy nad nim pracę W3 ,
gaz oddaje chłodnicy równoważną ilość ciepła Q2 .
ΔU = (-Q2) + (+W3)= 0
T2
T2
ZZP12
ZP2
U = CONST
T = CONST= T2
ETAP III – izotermiczne sprężanie gazu
2.Etapy pracy silnika Carnota
ETAP IV - Cylinder na P
Nad gazem wykonujemy pracę W4 ściskając go
Q=0 J
ΔU = 0+(+W4) > 0
T2
ZP1
T1
U rośnie
T rośnie od T2 do T1
P
ETAP IV – adiabatyczne sprężanie gazu
1-2
ETAP I –
izotermiczne
rozprężanie gazu
2-3
ETAP II –
adiabatyczne
rozprężanie gazu
p2,V2,T1
Układ podlega
przemianom
i powraca
cyklicznie do
stanu
początkowego
3-4
p3,V3,T2
4-1
ETAP III –
izotermiczne
sprężanie gazu
p3,V3,T2
p4,V4,T2
ETAP IV –
adiabatyczne
sprężanie gazu
3.Sprawność silnika Carnota
praca użyteczna
Sprawność silnika cieplnego:
pobrane ciepło
Dla silnika Carnota:
W
Wużyteczna =W= (W1 +W2 ) – (W3 + W4 )
Qpobrane = Q1
sprawność
silnika
Carnota
4.
II zasada termodynamiki
Niemożliwy jest taki cykliczny
proces termodynamiczny,
który całe dostarczone ciepło
zamieniłby na pracę, bez zwracania
części tego ciepła do otoczenia.
"Nie istnieje
perpetuum mobile drugiego rodzaju"
"Nie istnieje
silnik cieplny o sprawności 100%"
5.Przykłady innych cykli termodynamicznych
theautoindustrieblog.com
koniec