Прямой цикл Карно. Тепловая изоляция

  • Просмотров 2944
  • Скачиваний 250
  • Размер файла 58
    Кб

Днепропетровский Государственный Технический Университет Железнодорожного Транспорта. Кафедра : «Теплотехника» ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ На тему : «Прямой цикл Карно» , «Тепловая изоляция» Выполнил : студент 427 группы Астраханцев Дмитрий Принял : Доц. Арестов А.П. Днепропетровск 1998 Прямой цикл Карно. Как известно, все тепловые двигатели, превращающие тепловую энергию в механическую, работают по круговым циклам или термодинамическим

циклам – идеальный цикл теплового двигателя (прямой цикл Карно) и цикл холодильной машины (обратный цикл Карно). Рассмотрим прямой цикл Карно. Для этой цели возьмем идеальную систему, состоящую из горячего источника тепла, рабочего тела и окружающей среды. Параметры источника тепла Тг, Sг, температура окружающей среды Т0. Рабочее тело в конечном итоге не совершает работы за счет своей собственной энергии. До начала работы и после

ее завершения все параметры рабочего тела и его полная энергия остаются в точности теми же самыми. Иначе говоря, рабочее тело изменяет свои параметры по какому-то циклу, возвращаясь каждый раз в первоначальное состояние. Суммарная работа окружающей среды над телом равна нулю; никаких потерь работы нет; энтропия системы остается неизменной (DSc=0); все процессы обратимые. При отдаче горячим источником рабочему телу тепла dQ1 тело

произведет суммарную работу dL и, для того чтобы вернутся в первоначальное состояние, отдаст окружающей среде тепло dQ2. При этом энтропия горячего источника уменьшится на величину dSг = dQ1/T1, а энтропия холодного источника возрастет на dSx = dQ2/T0 . Поскольку согласно второму закону термодинамики энтропия рассматриваемой изолированной системы уменьшаться не может, то при dSг < 0 всегда будет dSx > 0, а следовательно, и dQ2 > 0. Значит,

совершая работу с помощью циклов, тепло должно не только подводится, но и обязательно отводиться. В идеальном случае, когда достигается максимальная работа, dSг + dSx = 0 и величина dQ2 является минимальной. Таким образом, -dQ1/Tг = dQ2min/T0, или dQ2min = T0dSг , где dSг берется по абсолютной величине (без отрицательного знака), т.е. dSг = dQ1/Tг. Согласно первому закону термодинамики, всегда dL = dQ1 – dQ2, dLmax = dQ1 – dQ2min, или dLmax = dQ1 – T0dSг, т.е. максимальная работа