Karno ciklas: Skirtumas tarp puslapio versijų
Ištrintas turinys Pridėtas turinys
S robotas Šalinama: lt:Karno ciklas; smulkūs taisymai |
|||
Eilutė 7:
Karno ciklas yra veiksmingiausias ciklas, galintis paversti duodamą šilumos energijos kiekį į darbą arba priešingai, duodamo darbo kiekio naudojimui šaldymo tikslais.
== Karno ciklas ==
'''Karno ciklas''' veikiantis kaip šiluminis variklis susideda iš šių etapų:
# '''Grįžtamasis [[Izoterminis procesas|izotermininis]] dujų plėtimasis esant "karštai" temperatūrai, T<sub>H</sub> (izoterminis šilumos papildymas).''' Per šį etapą (A į B paveikslėlyje 1, 1 į 2 pav. 2) besiplečiančios dujos atlieka stūmoklio darbą aplinkoje. Dujų plėtimasis varomas absorbcijos kiekiu Q<sub>1</sub> karščio iš aukštos temperatūros šaltinio.
# '''Izentropinis (Grįžtamojo adiabatinio proceso, t.y. įvykstančio be šilumo praradimo ar įgijimo) dujų plėtimasis (izentropinis darbo našumas / išeiga).''' Dėl šio etapo (B į C paveikslėlyje 1, 2 į 3 pav. 2) stūmoklis ir cilindras turi prielaidą būti termiškai izoliuoti, tokiu būdu jie nei vienas nei kitas neįgija ar nepraranda šilumos. Dujos plečiasi toliau, atliekančios darbą apie aplinką. Dujų plėtimasis priverčia jas atvėsti iki "žemos" temperatūros, ''T''<sub>''C''</sub>.
# '''Grįžtamasis izoterminis dujų suslėgimas esant "žemai" temperatūrai, ''T''<sub>''C''</sub>. (izotermins karščio atmetimas)''' (C į D paveikslėlyje 1, 3 į 4 pav. 2) Dabar atliekamas darbas dujų aplinkoje, sukeliantis šilumos kiekį Q<sub>2</sub> dujoms ištekėti į žemos temperatūros rezervuarą.
# '''Izentropinis dujų slėgimas (izentropoinis darbo našumas / išeiga).''' (D į A paveikslėlyje 1, 4 į 1 pav.) Dar kartą stūmoklis ir cilindras yra tariami termiškai izoliuoti. Šio etapo metu aplinka atlieka darbą dujoms, suslegianti jas ir priverčianti temperatūrą pakilti į ''T''<sub>''H''</sub>. Šiuo metu dujos yra toje pačioje būsenoje kaip 1 etapo pradžioje.
[[Vaizdas:CarnotCycle1.png|400px|thumb|centre|Figure 1: Karno ciklas, veikiantis kaip šiluminis variklis, yra pavaizduotas temperatūros-entropijos diagramoje. Ciklas įvyksta tarp karšto rezervuaro esant temperatūrai T<sub>H</sub> ir šalto rezervuaro esant temperatūrai T<sub>C</sub>. Vertikali ašis yra temperatūra, o horizontali ašis yra [[entropija]] ]]
== Savybės ir reikšmės ==
=== Temperatūros-entropijos diagrama ===
Eilutė 34:
\quad\quad\quad\quad(2)</math>
Kadangi ''dU'' yra pilnas [[
[[
=== Karno ciklas ===
Eilutė 69:
Naudingumo koeficientas turi prasmę [[Šiluminis variklis|šiluminiam varikliui]], nes yra šilumos energijos dalelė, išgauta iš karšto rezervuaro ir paversta į mechaninį darbą.
=== Karno teorema ===
{{main|Karno teorema (termodinamika)}}
Tai galima matyti aukščiau esančioje diagramoje, kuri bet kokiam darbo ciklui tarp temperatūrų <math>T_H</math> ir <math>T_C</math> nė kiek negali viršyti Karno ciklo naudingumo koeficiento.
[[
'''Karno teorema''' yra formalus šio fakto trumpas išdėstymas: ''Ne variklis, veikiantis tarp dviejų šilumos rezervuarų gali būti veiksmingesnis, bet Karno variklis, veikiantis tarp tų pačių rezervuarų'' Taigi, Lygtis 3 duoda maksimalų naudingumo koeficientą, galimą bet kokiam varikliui, naudojančiam atitinkamas temperatūras. Išvada Karno teoremai teigia, jog: ''Visi grįžtami varikliai, veikiantys tarp tų pačių šilumos rezervuarų yra vienodai veiksmingi.'' Pertvarkant lygties dešiniąją pusę duoda tai, kas gali būti lengviau suprantama lygties forma. Būtent, kad teorinis didžiausias šiluminio variklio naudingumo koeficientas yra lygus temperatūros skirtumui tarp karšto ir šalto rezervuaro padalinus iš karšto rezervuaro absoliutinės temperatūros. Norint rasti absoliutinę temperatūrą [[Kelvinas|kelvinais]], reikia pridėti 273.15 laipsnius prie [[Celsijus|Celsijaus]] temperatūros. Žvelgiant į šią formulę įdomus faktas tampa akivaizdus. Sumažinant šalto rezervuaro temperatūrą, didesnį poveikį turės šiluminio variklio ribos efektyvumui negu padidinant karšto rezervuaro temperatūrą ta pačia suma. Realiame pasaulyje tai gali būti sunku pasiekti, nes šaltas rezervuaras dažnai yra egzistuojanti aplinkos temperatūra.
Eilutė 79:
Kitais žodžiais, didžiausias veiksmingumas (t.y. naudingumo koeficientas) yra pasiekiamas tik tada, kai cikle nėra sukurtos naujos entropijos. Priešingu atveju, kadangi entropija yra padėties funkcija (būsena), reikalingas šilumos išmetimas į aplinką, norint atsikratyti perteklinės entropijos, lemiantis efektyvumo sumažėjimą. Todėl Lygtis 3 parodo bet kokio [[Grįžtamojo proceso (termodinaminio)|grįžtamojo]] šiluminio variklio naudingumo koeficientą.
=== Realių šiluminių variklių efektyvumas ===
Karno suprato, jog realybėje nėra įmanoma sukurti [[Termodinamikos grįžtamumas|termodinaminį grįžtamąjį]] variklį, taigi realūs šiluminiai varikliai yra mažiau veiksmingesni negu kaip nurodyta 3 – ioje Lygtyje. Vis dėlto, Lygtis 3 yra labai naudinga nustatant maksimalų naudingumo koeficientą, kuris kada nors galėtų būti tikėtinas šilumos rezervuarų.
Eilutė 95:
-->
== Taip pat žiūrėkite ==
* [[Rankine ciklas]]
* [[Karno šiluminis variklis]]
Eilutė 101:
* Karno ciklo grafikai (viršuje) neturėtų būti maišomi su [[Karnaugho žemėlapiais]] Būlio logika ir skaitmenine elektronika
== Nuorodos ==
<references />
<!--
Eilutė 120:
-->
== Užsienio nuorodos ==
<!-- *[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/carnot.html Hyperphysics] article on the Carnot cycle. -->
{{Thermodynamic cycles|state=uncollapsed}}
[[
[[
[[
[[ar:دورة كارنو]]
Eilutė 147:
[[it:Ciclo di Carnot]]
[[ja:カルノーサイクル]]
[[nl:Carnot-proces]]
[[pl:Cykl Carnota]]
| |||