Основы аэрогидромеханики. Часть II. Загузов И.С. - 66 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

Таким образом, в цикле Карно рабочее тепло последовательно нахо-
дится в тепловом контакте с двумя тепловыми резервуарами (имеющими
постоянные температуры) – нагревателем (с температурой
) и холодиль-
ником (с температурой
). Превращение теплоты в работу сопрово-
ждается переносом рабочим телом определенного количества теплоты от
нагревателя к холодильнику.
1
Т
21
ТТ<
Чтобы отразить это условие появления работы, Карно ввел понятие
термодинамического коэффициента полезного действия (КПД) в виде:
12
11
t
qq l
qq
η
−
∆
==
, (2.31)
где
– заштрихованная площадка на l∆
р
−
v диаграмме.
Из формулы (2.31) видно, что разность между подводимым и отводи-
мым теплом означает получаемую работу
l
∆
за один цикл. Если поде-
лить на
, то получим работу в % от количества подведенного тепла.
l∆
1
q
Рассмотрим процессы, происходящие в цикле Карно:
изотерма
1-2 (при ) – процесс изотермического расширения
при постоянной температуре, который можно получить только в том слу-
чае, если к газу подвести тепло, при этом совершается работа;
1
Т const=
адиабата
2-3 –процесс адиабатного расширения, при этом газ охлаж-
дается до температуры
;
2
Т
изотерма
3-4 (при ) – процесс изотермического сжатия, при
этом тепло отдается газом холодильнику;
2
Т const=
адиабата
4-1 –процесс адиабатного сжатия, при этом рабочее тело
возвращается в исходное термодинамическое состояние.
Напишем уравнения процессов:
для изотермы
1-2:
2
11
1
lnqRT=
v
v
;
для изотермы
3-4:
3
22
4
lnqRT=
v
v
.
Здесь удельные объемы
и поменяли местами с тем, чтобы не ста-
вить знак «-» у отведенного тепла
.
3
v
4
v
2
q
Следовательно, термодинамический коэффициент КПД цикла Карно:
232
1212
141
22
11
11
ln ln ln ln
ln ln
t
RT RT T T
RT T
−−
==
η
vvv
vvv
v
vv
3
4
v
v
v
. (2.32)
66

Страницы