Физика

Карот циклі


ХІХ ғасырдың ортасына дейін барлық кірісті (100%) ала отырып, барлық энергияны жұмысқа айналдыра алатын идеалды жылу машинасын жасауға болады деп есептелді.

Мұның мүмкін еместігін көрсету үшін француз инженері Николас Карнот (1796-1832) кейіннен деп аталатын максималды кірістілік циклін құрып, толық кірістілік машинасы сияқты жұмыс жасайтын теориялық жылу машинасын ұсынды. Карот циклі.

Бұл цикл затқа қарамастан төрт процестен тұрады:

  • Қайтармалы изотермиялық кеңею. Жүйе жылу көзінен (L-M) жылу алады
  • Қайтарымды адиабатикалық кеңею. Жүйе жылуды жылу көздерімен алмаспайды (M-N)
  • Қайтымды изотермиялық сығылу. Жүйе салқындату көзіне жылу береді (N-O)
  • Қайтымды адиабатикалық сығымдау. Жүйе жылу көздерімен жылу алмаспайды (O-L)

Carnot машинасында қыздыру көзі беретін жылу мөлшері мен салқындату көзіне берілген температура оның абсолютті температурасына пропорционал, былайша:

Сонымен, Carnot машинасының өнімділігі:

және

Логотип:

Болу:

= салқындату көзінің абсолютті температурасы

= қыздыру көзінің абсолютті температурасы

Осылайша, 100% тиімділік үшін жылу көзінен келетін барлық жылу жұмысқа айналуы керек, өйткені салқындату көзінің абсолютті температурасы 0K болуы керек.

Бұдан физикалық жүйе үшін абсолютті нөл мүмкін емес екендігі көрінеді.

Мысал:

Сұйықтық 560 ° C-қа түсіп, циклді 200 ° C-қа қалдыратын бу қозғалтқышының теориялық максималды шығымы қандай?