Silnik Carnota

Nicolas Léonard Sadi Carnot Jeden z twórców podstaw współczesnej termodynamiki, autor teorii silników cieplnych. 1796-1832

1.Budowa silnika Carnota Ściany boczne cylindra oraz tłok wykonane są z idealnego izolatora cieplnego substancją roboczą silnika jest gaz doskonały źródło ciepła o temperaturze T1 dno cylindra wykonane jest z idealnego przewodnika cieplnego płytka z idealnego izolatora cieplnego chłodnica o temperaturze T2 T2 < T1 Z1 P Z2

2.Etapy pracy silnika Carnota ETAP I - Cylinder na Z1 Gaz pobiera ze źródła Z1 ciepło Q1 i wykonuje równoważną pracę W1 podnosząc tłok. ΔU = (+Q1) + (-W1)=0 T1 T1 U = CONST T = CONST= T1 Z1 Z1 P ETAP I – izotermiczne rozprężanie gazu

2.Etapy pracy silnika Carnota ETAP II - Cylinder na P Gaz wykonuje pracę W2 podnosząc tłok. Q=0 J ΔU = 0+(-W2) < 0 U maleje T1 T2 T maleje od T1 do T2 P Z1 P ETAP II – adiabatyczne rozprężanie gazu

2.Etapy pracy silnika Carnota ETAP III - Cylinder na Z2 Gaz jest ściskany, wykonujemy nad nim pracę W3 , gaz oddaje chłodnicy równoważną ilość ciepła Q2 . ΔU = (-Q2) + (+W3)= 0 T2 T2 U = CONST Z2 P Z1 P Z2 T = CONST= T2 ETAP III – izotermiczne sprężanie gazu

2.Etapy pracy silnika Carnota ETAP IV - Cylinder na P Nad gazem wykonujemy pracę W4 ściskając go Q=0 J ΔU = 0+(+W4) > 0 U rośnie T2 T1 T rośnie od T2 do T1 P Z1 P ETAP IV – adiabatyczne sprężanie gazu

Układ podlega przemianom i powraca cyklicznie do stanu początkowego 1-2 2-3 3-4 4-1 ETAP I – izotermiczne rozprężanie gazu ETAP II – adiabatyczne rozprężanie gazu ETAP III – izotermiczne sprężanie gazu ETAP IV – adiabatyczne sprężanie gazu p2,V2,T1 p3,V3,T2 p3,V3,T2 p4,V4,T2 p4,V4,T2 p1,V1,T1 p2,V2,T1 p1,V1,T1 Układ podlega przemianom i powraca cyklicznie do stanu początkowego

3.Sprawność silnika Carnota praca użyteczna pobrane ciepło Sprawność silnika cieplnego: Dla silnika Carnota: Wużyteczna =W= (W1 +W2 ) – (W3 + W4 ) Qpobrane = Q1 W sprawność silnika Carnota

4. II zasada termodynamiki Niemożliwy jest taki cykliczny proces termodynamiczny, który całe dostarczone ciepło zamieniłby na pracę, bez zwracania części tego ciepła do otoczenia. "Nie istnieje perpetuum mobile drugiego rodzaju" "Nie istnieje silnik cieplny o sprawności 100%"

5.Przykłady innych cykli termodynamicznych theautoindustrieblog.com

koniec