Carnot tsikli Karnoning aylanishi qanday? Birinchi bosqich: izotermik kengayish

Birinchi bosqich: izotermik kengayish
A va B nuqtalari orasidagi harorat T ga teng₁. Tizim 1-issiqlik rezervuaridan issiqlikni yutadi va izotermik kengayishga uchraydi. Keyin hajm oshadi va bosim pasayadi.
ad
Ammo harorat T darajasida saqlanib qoladi₁, chunki gaz kengayganda u soviydi. Shuning uchun uning ichki energiyasi doimiy bo'lib qoladi.
Ikkinchi bosqich: adiabatik kengayish
B nuqtasida tizim yangi kengayishni boshlaydi, unda tizim na issiqlikni oladi va na yo'qotadi. Bunga yuqorida ko'rsatilgan issiqlik izolyatsiyasiga joylashtirish orqali erishiladi. Shuning uchun bu qizil o'qdan keyin S nuqtada davom etadigan adiabatik kengayish. Ovoz hajmi oshadi va bosim eng past qiymatiga tushadi.
Uchinchi bosqich: izotermik siqish
U C nuqtadan boshlanadi va D da tugaydi. Izolyatsiya olib tashlanadi va tizim T harorati T bo'lgan 2-termik tank bilan aloqa qiladi₂ kamroq. Tizim chiqindi issiqlikni termal rezervuarga uzatadi, bosim osha boshlaydi va hajmi kamayadi.
To'rtinchi bosqich: adiabatik siqish
D nuqtasida tizim yana issiqlik izolatsiyasiga qaytadi, bosim kuchayadi va hajm A nuqtaning asl holatiga yetguncha kamayadi. Keyin tsikl yana takrorlanadi.
ad
Karnot teoremasi
Karno teoremasi birinchi marta 19-asrning boshlarida frantsuz fizigi Sadi Karno tomonidan ilgari surilgan. 1824 yilda Frantsiya armiyasining bir qismi bo'lgan Karno kitobni nashr etdi, unda u quyidagi savolga javobni taklif qildi: qanday sharoitda issiqlik dvigateli maksimal samaradorlikka ega? Keyin Karnot quyidagilarni o'rnatdi:
Ikkala issiqlik rezervuari o'rtasida ishlaydigan hech qanday issiqlik dvigateli Carnot dvigatelidan ko'ra samaraliroq emas.
Issiqlik dvigatelining samaradorligi done bajarilgan ish va issiqlik so'rilgan Q o'rtasidagi nisbat bilan berilgan:
ishlash = bajarilgan ish / yutilgan issiqlik
Shu tarzda, har qanday issiqlik dvigatelining samaradorligi I: η = Vt / Q. Carnot R dvigatelining samaradorligi D = W / Q´ bo'lsa, ikkala dvigatel ham bir xil ishni bajarishga qodir.
Karnot teoremasida η hech qachon η´ dan katta emasligi aytilgan. Aks holda, u termodinamikaning ikkinchi qonuniga zid keladi, unga ko'ra tashqi harorat olmasdan yuqori haroratga o'tish uchun past haroratli tanadan issiqlik chiqishi mumkin emas. Shunday qilib: