Введение в математическое моделирование процессов аэрогидромеханики. Ч.II. Загузов И.С. - 35 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

Если не будет вто-
рого источника теп-
ла с более низкой
температурой, то
никакой работы про-
изводиться не будет.
-диаграмма
р
−
v
35
Следовательно,
если ставится задача
о преобразовании те-
пловой энергии в ме-
ханическую, то нуж-
но непременно иметь
два источника тепла
(с более высокой и более низкой температурами). Это явление носит на-
звание исключенного перпетуум-мобиле (вечного двигателя).
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
−
Δ
==
, (1.31)
где – заштрихованная площадка на
lΔ
р
−
v
диаграмме.
Из формулы (1.31) видно, что разность между подводимым и отводи-
мым теплом означает получаемую работу
l
Δ
за один цикл. Если поде-
лить на , то получим работу в % от количества подведенного тепла.
lΔ
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:
lΔ
v
Рис. 7.
p
адиабата
1
q
(подвод тепла)
(изотерма)
constT
=
1
(
dq
1
2
3
constT
)
0
=
=
2
(изотерма)
2
q
(отвод тепла)
4
адиабата
()
0=dq

Страницы