Цикл Карно
Цикл Карно́ — термодинамічний цикл, який складається з двох ізотермічних процесів і двох адіабатних процесів, що поперемінно чергуються між собою. Названий за ім'ям Н. Л. С. Карно, французького вченого та інженера, котрий вперше його описав у своїй праці «Про рушійну силу вогню та про машини, що здатні розвивати цю силу» у 1824 році[1][2].
Цикл Карно складається з чотирьох стадій:
- Робоча речовина розширюється за сталої температури (ізотермічний процес).
- Робоча речовина розширюється за сталої ентропії (адіабатичний процес).
- Робоча речовина стискається за сталої температури (ізотермічний процес).
- Робоча речовина стискається за сталої ентропії (адіабатичний процес).
ККД теплової машини Карно
Кількість теплоти, отримана робочим тілом від нагрівника при ізотермічному розширенні, дорівнює
- .
Аналогічно, при ізотермічному стисненні робоче тіло віддає охолоджувачу
- .
Звідси коефіцієнт корисної дії для ідеального теплового двигуна, що працює за циклом Карно, залежить лише від різниці температур нагрівника і охолоджувача .
Для збільшення коефіцієнта корисної дії циклу Карно необхідно зробити температуру нагрівника якомога більшою, а температуру охолоджувача — якомога меншою.
Примітки
- Carnot S. Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance. — Paris : Gauthier-Villars, Imprimeur-Libraire, 1878. — 102 с. (фр.)
- Второе начало термодинамики. (Работы Сади Карно — В.Томсон — Кельвин — Р. Клаузиус — Л. Больцман — М. Смолуховский) / Под. ред. А. К. Тимирязева. — М.—Л. : Государственное технико-теоретическое издательство, 1934. — С. 17—61. (рос.)
Джерела
- Теплотехніка: підручник для студ. вищих техн. навч. закл. / Б. Х. Драганов [та ін.]; За ред. Б. Х. Драганова. — К. : ІНКОС, 2005. — 504 с. — ISBN 966-8347-23-4
- Буляндра О. Ф. Технічна термодинаміка: Підручн. для студентів енерг. спец. вищ. навч. закладів. — К.: Техніка, 2001. — 320 с. ISBN 966-575-103-4
- Швець І. Т., Кіраковський Н. Ф. Загальна теплотехніка та теплові двигуни. — К.: Вища школа, 1977. — 269 с.
- Базаров И. П. Термодинамика. Учебник для вузов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Высшая школа — 1991. — 376 с. ISBN 5-06-000626-3
- Сивухин Д. В. Общий курс физики. Том 2. Термодинамика и молекулярная физика. — М.: Наука, 1975. — 519 c.