Механика и молекулярная физика. Берзин А.А - 38 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

38
2
Q - теплоте, передаваемой холодильнику.
Рис.13.2
Наконец, на участке 4 –1 рабочее тело отключается от холо-
дильника и, в процессе адиабатического сжатия, нагревается до
исходной температуры . Пользуясь выражением (12.21) для ра-
боты при адиабатическом процессе можно показать,
что Тогда работа, совершаемая за цикл:
1
T
.
4123
AA −=
341241342312
AAAAAAA
+
=
+
+
+=
.
Подставляя в (13.2) выражения для работы идеального газа при
изотермическом процессе (11.8) на участках 1 – 2 и 3 – 4, имеем
для КПД цикла Карно:
.
ln
lnln
1
2
1
3
4
2
1
2
1
V
V
RT
m
V
V
RT
m
V
V
RT
m
μ
μμ
η
+
=
Из уравнений адиабаты для участков 2–3 и 4–1 следует, что
4312
VVVV =
, поэтому после сокращения:
1
21
T
TT
−
=
η
. (13.3)
У реальных тепловых машин существуют потери теплоты,
которые связаны с наличием трения и с теплообменом с
окружающей средой . Поэтому полная работа А реальной
тепловой машины меньше, чем в случае обратимого процесса.
КПД реальной машины по этой причине всегда меньше КПД
идеальной тепловой машины:
)(
трения
Q
)(
.тепл
Q
                               38
Q2 - теплоте, передаваемой холодильнику.




                                Рис.13.2
     Наконец, на участке 4 –1 рабочее тело отключается от холо-
дильника и, в процессе адиабатического сжатия, нагревается до
исходной температуры T1 . Пользуясь выражением (12.21) для ра-
боты при адиабатическом процессе можно показать,
что A23 = − A41. Тогда работа, совершаемая за цикл:
                  A = A12 + A23 + A34 + A41 = A12 + A34 .
Подставляя в (13.2) выражения для работы идеального газа при
изотермическом процессе (11.8) на участках 1 – 2 и 3 – 4, имеем
для КПД цикла Карно:
                         m       V      m      V
                           RT1 ln 2 + RT2 ln 4
                         μ        V1 μ         V3
                    η=                             .
                                m         V2
                                   RT1 ln
                                μ         V1
Из уравнений адиабаты для участков 2–3 и 4–1 следует, что
V2 V1 = V3 V4 , поэтому после сокращения:
                               T −T
                           η= 1 2.                         (13.3)
                                 T1
     У реальных тепловых машин существуют потери теплоты,
которые связаны с наличием трения (Qтрения ) и с теплообменом с
окружающей средой (Qтепл. ) . Поэтому полная работа А реальной
тепловой машины меньше, чем в случае обратимого процесса.
КПД реальной машины по этой причине всегда меньше КПД
идеальной тепловой машины:

Страницы