Презентация на тему: Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ

Реклама. Продолжение ниже
Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ
5.1. Круговые обратимые и необратимые процессы
Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ
Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ
Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ
Если за цикл совершается положительная работа (цикл протекает по часовой стрелке), то он называется прямым Если за цикл совершается отрицательная работа
Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ
Круговые процессы лежат в основе всех тепловых машин: двигателей внутреннего сгорания, паровых и газовых турбин, паровых и холодильных машин и т. д. В
Т.о. работа, совершаемая за цикл, равна количеству полученной извне теплоты. Однако в результате кругового процесса система может теплоту как получать, так и
Термический коэффициент полезного действия для кругового процесса (5.1.5) Все термодинамические процессы, в том числе и круговые, делят на две группы:
Процесс называют обратимым, если он протекает таким образом, что после окончания процесса он может быть проведен в обратном направлении через все те же
Пример обратимого процесса в механике
Но при сжатии и расширении газа
Процесс называется необратимым, если он протекает так, что после его окончания систему нельзя вернуть в начальное состояние через прежние промежуточные
Свойством обратимости обладают только равновесные процессы. Каждое промежуточное состояние является состоянием термодинамического равновесия, нечувствительного
При адиабатическом расширении газа условие теплоизолированности системы исключает непосредственный теплообмен между системой и средой. Поэтому, производя
Конечно, в реальных условиях и в этом случае всегда имеется некоторая необратимость процесса,обусловленная, например, несовершенством теплоизоляции, трением
Максимальным КПД обладают машины у которых только обратимые процессы. Реальные процессы сопровожда-ются диссипацией энергии (из-за трения, теплопроводности и
- многие процессы в природе и технике практически обратимы; - обратимые процессы являются наиболее экономичными и приводят к максимальному значению
5.2. Тепловые машины
Принцип действия тепловых двигателей
Реактивный двигатель
Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ
Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ
КПД тепловых двигателей
КПД тепловых двигателей
КПД тепловых двигателей
КПД тепловых двигателей
КПД тепловых двигателей
КПД тепловых двигателей
КПД тепловых двигателей
Идеальная тепловая машина
Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ
Но чтобы при этом была совершена полезная работа, возврат должен быть произведен с наименьшими затратами. Полезная работа равна разности работ расширения и
Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ
Зачем холодильник? Так как в тепловой машине реализуется круговой процесс, то вернуться в исходное состояние можно с меньшими затратами, если отдать часть
Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ
От термостата с более высокой температурой Т 1, называемого нагревателем, за цикл отнимается количество теплоты Q 1, а термостату с более низкой температурой Т
Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ
5.3. Цикл Карно (обратимый)
Карно Никола Леонард Сади (1796 – 1832) – французский физик и инженер, один из создателей термодинамики. Впервые показал, что работу можно получить в случае,
Основываясь на втором начале термодинамики, Карно вывел теорему, носящую теперь его имя:
ТЕОРЕМА КАРНО Из всех периодически действующих тепловых машин, имеющих одинаковые температуры нагревателей и холодильников, наибольшим КПД обладают обратимые
Цикл, изученный Карно, является самым экономичным и представляет собой круговой процесс, состоящий из двух изотерм и двух адиабат
Рассмотрим круговой процесс, при котором тепло можно превратить в работу, притом, наилучшим образом, т.е. чтобы работа была максимальна.
Напомню, что тепловой машиной называется периодически действующий двигатель, совершающий работу за счет, получаемого извне тепла и имеющего нагреватель,
5.4. Работа и КПД цикла Карно
Рассмотрим процесс сначала качественно. Начнем процесс из т. А. Газ сжат до давления Р 0 и находится в контакте с нагревателем при Т 1. Расширение газа при
В изотермическом процессе dU = 0, значит все тепло перейдет в работу: (5.3.2 ) Итак, на участке АВ – изотермическое расширение при температуре Т 1 (процесс
Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ
Полученное рабочим телом тепло нужно передать холодильнику. Но если просто привести его к соприкосновению с холодильником, то произойдет передача тепла без
Процесс В-С – адиабатическое расширение. При адиабатическом расширении теплообмен с окружающей средой отсутствует и работа расширения А 2 совершается за счет
Давление в процессе В-С уменьшается до Р 2, температура падает до Т 2 Полученная работа на стадии В-С :
Адиабатическим расширением ВС заканчивается первая половина цикла – совершение полезной работы.
Затем тело изолируют от холодильника, адиабатно сжимают ( D А), при этом температура его повышается до Т 1
Процесс C - D -изотермическое сжатие На третьем этапе газ изотермически сжимается V 2 до V 3 отдавая теплоту Теплота Q 2, отданная газом холодильнику при
Процесс D -А – адиабатическое сжатие. Работа сжатия на последнем этапе Д-А : тогда общая работа цикла: А = А 1 + А 2 + А 3 + А 4
Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ
Значит работа совершаемая газом больше работы внешних сил.
Как видим, на всех стадиях кругового процесса нигде не допускается соприкосновенность тел с разной температурой, т.е. нет необратимых процессов
Итак, полезная работа КПД η равен :
Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ
Видно, что η < 1 зависит от разности температур между нагревателем и холодильником (и не зависит от конструкции машины и рода рабочего тела). Это ещё одна
5.5. Необратимый цикл.
Любой процесс, не удовлетворяющий условию обратимости, мы называем необратимым процессом. Примером необратимого процесса является процесс торможения тела под
Для продолжения движения необходим компенсирующий процесс охлаждения тела и среды. И так, в случае тепловых машин, нагреватель и холодильник – не идеальны, они
Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ
КПД для обратимого цикла Карно: (5.5.1) Для необратимого цикла (5.5.2 ) В сегда – этот вывод справедлив независимо от причин необратимости цикла Карно.
Холодильная машина
Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ
Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ
В этом цикле, и работа, совершаемая над газом – отрицательна, т.е. Если рабочее тело совершает обратный цикл, то при этом можно переносить энергию в форме
КПД для холодильных машин по циклу Карно
Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ
Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ
Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ
Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ
1/77
Средняя оценка: 4.5/5 (всего оценок: 32)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (4095 Кб)
Реклама. Продолжение ниже
1

Первый слайд презентации: Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ

5.1. Круговые обратимые и необратимые процессы 5.2. Тепловые машины 5.3. Цикл Карно (обратимый) 5.4. Работа и КПД цикла Карно 5.5. Необратимый цикл. Холодильная машина

Изображение слайда
1/1
2

Слайд 2: 5.1. Круговые обратимые и необратимые процессы

Прежде, чем переходить к изложению второго закона термодинамики, рассмотрим круговые процессы. Круговым процессом, или циклом, называется такой процесс, в результате которого термодинамическое тело возвращается в исходное состояние.

Изображение слайда
1/1
3

Слайд 3

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
4

Слайд 4

В диаграммах состояния P, V и других круговые процессы изображается в виде замкнутых кривых. Это связано с тем, что в любой диаграмме два тождественных состояния (начало и конец кругового процесса) изображаются одной и той же точкой на плоскости.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
5

Слайд 5

Цикл, совершаемый идеальным газом, можно разбить на процессы: расширения (1 – 2) сжатия (2 – 1) газа Работа расширения (1 a 2 V 2 V 1 1) - положительна ( dV >0 ) Работа сжатия (2 b 1 V 1 V 2 2) - отрицательна ( dV < 0). Работа, совершаемая за цикл, определяется площадью, охватываемой кривой

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
6

Слайд 6: Если за цикл совершается положительная работа (цикл протекает по часовой стрелке), то он называется прямым Если за цикл совершается отрицательная работа (5.1.2) (цикл протекает против часовой стрелки), то он называется обратным ( рисунок 5.2 )

Изображение слайда
1/1
7

Слайд 7

Рис. 5.1 Прямой цикл Рис. 5.2 Обратный цикл

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
Реклама. Продолжение ниже
8

Слайд 8: Круговые процессы лежат в основе всех тепловых машин: двигателей внутреннего сгорания, паровых и газовых турбин, паровых и холодильных машин и т. д. В результате кругового процесса система возвращается в исходное состояние и, следовательно, полное изменение внутренней энергии газа равно нулю: dU = 0 Тогда первое начало термодинамики для кругового процесса

Изображение слайда
1/1
9

Слайд 9: Т.о. работа, совершаемая за цикл, равна количеству полученной извне теплоты. Однако в результате кругового процесса система может теплоту как получать, так и отдавать, поэтому Q 1 – количество теплоты, полученное системой; Q 2 – количество теплоты, отданное системой

Изображение слайда
1/1
10

Слайд 10: Термический коэффициент полезного действия для кругового процесса (5.1.5) Все термодинамические процессы, в том числе и круговые, делят на две группы: обратимые и необратимые

Изображение слайда
1/1
11

Слайд 11: Процесс называют обратимым, если он протекает таким образом, что после окончания процесса он может быть проведен в обратном направлении через все те же промежуточные состояния, что и прямой процесс. После проведения кругового обратимого процесса никаких изменений в среде, окружающей систему, не произойдет. При этом под средой понимается совокупность всех не входящих в систему тел, с которыми система непосредственно взаимодействует

Изображение слайда
1/1
12

Слайд 12: Пример обратимого процесса в механике

Падение упругого шарика на идеальную упругую плиту Прямой процесс W р. Еупр. Еупр. W р. Ек. Ек. Обратный процесс

Изображение слайда
1/1
13

Слайд 13: Но при сжатии и расширении газа

Быстро вдвигая и выдвигая поршень, получают распространение изменения давления в одном и том же направлении: от поршня!!! При медленном движении поршня процесс будет обратимым

Изображение слайда
1/1
14

Слайд 14: Процесс называется необратимым, если он протекает так, что после его окончания систему нельзя вернуть в начальное состояние через прежние промежуточные состояния. Нельзя осуществить необратимый круговой процесс, чтобы нигде в окружающей среде не осталось никаких изменений

Изображение слайда
1/1
Реклама. Продолжение ниже
15

Слайд 15: Свойством обратимости обладают только равновесные процессы. Каждое промежуточное состояние является состоянием термодинамического равновесия, нечувствительного к тому, идет ли процесс в прямом или обратном направлении

Например, обратимым можно считать процесс адиабатического расширения или сжатия газа.

Изображение слайда
1/1
16

Слайд 16: При адиабатическом расширении газа условие теплоизолированности системы исключает непосредственный теплообмен между системой и средой. Поэтому, производя адиабатическое расширение газа, а затем сжатие, можно вернуть газ в исходное состояние так, что в окружающей среде никаких изменений не произойдет

Изображение слайда
1/1
17

Слайд 17: Конечно, в реальных условиях и в этом случае всегда имеется некоторая необратимость процесса,обусловленная, например, несовершенством теплоизоляции, трением при движении поршня и т.д. Только в обратимых процессах теплота используется по назначению, не расходуется зря. Если процесс неравновесный, то будет необратимый переход, т.е. часть энергии уйдет (необратимо)

Изображение слайда
1/1
18

Слайд 18: Максимальным КПД обладают машины у которых только обратимые процессы. Реальные процессы сопровожда-ются диссипацией энергии (из-за трения, теплопроводности и т.д.), которая нами не рассматривается

Изображение слайда
1/1
19

Слайд 19: многие процессы в природе и технике практически обратимы; - обратимые процессы являются наиболее экономичными и приводят к максимальному значению термического коэффициента полезного действия тепловых двигателей

Обратимые процессы – это в какой-то степени идеализация реальных процессов. Их рассмотрение важно по двум причинам:

Изображение слайда
1/1
20

Слайд 20: 5.2. Тепловые машины

Тепловой машиной называется периодический действующий двигатель, совершающий работу за счет получаемого извне тепла.

Изображение слайда
1/1
21

Слайд 21: Принцип действия тепловых двигателей

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
22

Слайд 22: Реактивный двигатель

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
23

Слайд 23

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
24

Слайд 24

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
25

Слайд 25: КПД тепловых двигателей

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
26

Слайд 26: КПД тепловых двигателей

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
27

Слайд 27: КПД тепловых двигателей

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
28

Слайд 28: КПД тепловых двигателей

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
29

Слайд 29: КПД тепловых двигателей

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
30

Слайд 30: КПД тепловых двигателей

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
31

Слайд 31: КПД тепловых двигателей

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
32

Слайд 32: Идеальная тепловая машина

Наибольшим КПД при заданных температурах нагревателя T 1 и холодильника T 2 обладает тепловой двигатель, где рабочее тело расширяется и сжимается по циклу Карно график которого состоит из двух изотерм и двух адиабат Сади Карно (1796 – 1832)

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
33

Слайд 33

Любая тепловая машина работает по принципу кругового ( циклического ) процесса, т.е. возвращается в исходное состояние.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
34

Слайд 34: Но чтобы при этом была совершена полезная работа, возврат должен быть произведен с наименьшими затратами. Полезная работа равна разности работ расширения и сжатия, т.е. равна площади, ограниченной замкнутой кривой. Обязательными частями тепловой машины являются нагреватель (источник энергии), холодильник, рабочее тело (газ, пар)

Изображение слайда
1/1
35

Слайд 35

Рис. 5.3

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
36

Слайд 36: Зачем холодильник? Так как в тепловой машине реализуется круговой процесс, то вернуться в исходное состояние можно с меньшими затратами, если отдать часть тепла. Если охладить пар, то его легче сжать, следовательно, работа сжатия будет меньше работы расширения. Поэтому в тепловых машинах используется холодильник

Изображение слайда
1/1
37

Слайд 37

Прямой цикл используется в тепловом двигателе – периодически действующей тепловой машине, совершающей работу за счет полученной извне теплоты. Рис. 5.3

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
38

Слайд 38: От термостата с более высокой температурой Т 1, называемого нагревателем, за цикл отнимается количество теплоты Q 1, а термостату с более низкой температурой Т 2, называемому холодильником, за цикл передается количество теплоты Q 2 и совершается работа A :. (5.2.1)

Изображение слайда
1/1
39

Слайд 39

Рисунок 5.4 Обратный цикл используется в холодильных машинах – периодически действующих установках, в которых за счет работы внешних сил теплота Q 2 от холодного тела переносится к телу с более высокой температурой.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
40

Слайд 40: 5.3. Цикл Карно (обратимый)

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
41

Слайд 41: Карно Никола Леонард Сади (1796 – 1832) – французский физик и инженер, один из создателей термодинамики. Впервые показал, что работу можно получить в случае, когда тепло переходит от нагретого тела к более холодному (второе начало термодинамики). Ввел понятие кругового и обратимого процессов, идеального цикла тепловых машин, заложил тем самым основы их теории. Пришел к понятию механического эквивалента теплоты. В 1824 г. опубликовал сочинение « Размышления о движущей силе огня и о машинах способных развить эту силу »

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
42

Слайд 42: Основываясь на втором начале термодинамики, Карно вывел теорему, носящую теперь его имя:

Изображение слайда
1/1
43

Слайд 43: ТЕОРЕМА КАРНО Из всех периодически действующих тепловых машин, имеющих одинаковые температуры нагревателей и холодильников, наибольшим КПД обладают обратимые машины. Причем КПД обратимых машин, равны друг другу и не зависят от конструкции машины и от природы рабочего вещества. При этом КПД меньше единицы

Изображение слайда
1/1
44

Слайд 44: Цикл, изученный Карно, является самым экономичным и представляет собой круговой процесс, состоящий из двух изотерм и двух адиабат

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
45

Слайд 45: Рассмотрим круговой процесс, при котором тепло можно превратить в работу, притом, наилучшим образом, т.е. чтобы работа была максимальна

Рассмотрим прямой цикл Карно, в котором в качестве рабочего тела используется идеальный газ, заключенный в сосуд с подвижным поршнем. Определим его КПД.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
46

Слайд 46: Напомню, что тепловой машиной называется периодически действующий двигатель, совершающий работу за счет, получаемого извне тепла и имеющего нагреватель, холодильник и рабочее тело. Будем считать, что нагреватель и холодильник имеют бесконечную теплоемкость, т.е. их температуры не изменяются в процессе передачи тепла

Изображение слайда
1/1
47

Слайд 47: 5.4. Работа и КПД цикла Карно

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
48

Слайд 48: Рассмотрим процесс сначала качественно. Начнем процесс из т. А. Газ сжат до давления Р 0 и находится в контакте с нагревателем при Т 1. Расширение газа при каком процессе даст максимальную работу? Вспомним закон сохранения энергии в термодинамике, или I начало : (5.3.1)

Изображение слайда
1/1
49

Слайд 49: В изотермическом процессе dU = 0, значит все тепло перейдет в работу: (5.3.2 ) Итак, на участке АВ – изотермическое расширение при температуре Т 1 (процесс теплопередачи не происходит, т.к. нет разности температур, не происходит и передача тепла без совершения работы, т.е. процесс обратимый)

Изображение слайда
1/1
50

Слайд 50

Процесс А-В. Положитель-ная работа, совершенная газом при изотермическом расширении газа от V 0 до V 1

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
51

Слайд 51: Полученное рабочим телом тепло нужно передать холодильнику. Но если просто привести его к соприкосновению с холодильником, то произойдет передача тепла без совершения работы

Нужно сначала рабочее тело охладить до Т 2, а затем, уже присоединять к холодильнику. Охлаждение без затрат тепла – это адиабатическое расширение – участок ВС

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
52

Слайд 52: Процесс В-С – адиабатическое расширение. При адиабатическом расширении теплообмен с окружающей средой отсутствует и работа расширения А 2 совершается за счет изменения внутренней энергии. Уравнение адиабаты: (5.4.2) где  – коэффициент Пуассона (5.4.3 )

Изображение слайда
1/1
53

Слайд 53: Давление в процессе В-С уменьшается до Р 2, температура падает до Т 2 Полученная работа на стадии В-С :

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
54

Слайд 54: Адиабатическим расширением ВС заканчивается первая половина цикла – совершение полезной работы

Возвращение в т. А опять происходит в два этапа: сначала рабочее тело сжимают не прерывая контакта с холодильником, при этом холодильнику отдается тепло Q 2 (изотермическое сжатие С D ).

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
55

Слайд 55: Затем тело изолируют от холодильника, адиабатно сжимают ( D А), при этом температура его повышается до Т 1

Почему рабочее тело нагревается? При адиабатическом сжатии (ДА) тело нагревается за счет внешней работы, совершенной над ним.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
56

Слайд 56: Процесс C - D -изотермическое сжатие На третьем этапе газ изотермически сжимается V 2 до V 3 отдавая теплоту Теплота Q 2, отданная газом холодильнику при изотермическом сжатии, равна работе сжатия А 3 Работа сжатия А 3 - это работа совершаемая над газом (отрицательная): где Q 2 – тепло, отданное холодильнику

Изображение слайда
1/1
57

Слайд 57: Процесс D -А – адиабатическое сжатие. Работа сжатия на последнем этапе Д-А : тогда общая работа цикла: А = А 1 + А 2 + А 3 + А 4

Изображение слайда
1/1
58

Слайд 58

А = А 1 + А 2 + А 3 + А 4 А Полезная работа равна площади ограниченной кривой АВС D А. А

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
59

Слайд 59: Значит работа совершаемая газом больше работы внешних сил

Полезная работа равна площади ограниченной кривой АВС D А. А

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
60

Слайд 60: Как видим, на всех стадиях кругового процесса нигде не допускается соприкосновенность тел с разной температурой, т.е. нет необратимых процессов теплопроводности. Весь цикл проводится обратимо ( бесконечно медленно ), значит η - max

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
61

Слайд 61: Итак, полезная работа КПД η равен :

Из равенств следует:

Изображение слайда
1/1
62

Слайд 62

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
63

Слайд 63: Видно, что η < 1 зависит от разности температур между нагревателем и холодильником (и не зависит от конструкции машины и рода рабочего тела). Это ещё одна формулировка теоремы Карно. Цикл Карно, рассмотренный нами, был на всех стадиях проведен так, что не было необратимых процессов, (не было соприкосновения тел с разными температурами). Поэтому здесь самый большой КПД. Больше получить в принципе невозможно

Изображение слайда
1/1
64

Слайд 64: 5.5. Необратимый цикл

Предположим для простоты, что необратимость цикла обусловлена тем, что теплообмен между рабочим телом и источником теплоты (считаем холодильник тоже «источником», только отрицательной температуры) происходит при конечных разностях температур. Нагреватель и холодильник не идеальны, они не обладают бесконечной теплоемкостью, поэтому нагреватель, отдавая тепло, охлаждается на Δ T, а холодильник нагревается на ΔТ.

Изображение слайда
1/1
65

Слайд 65: Любой процесс, не удовлетворяющий условию обратимости, мы называем необратимым процессом. Примером необратимого процесса является процесс торможения тела под действием сил трения. При этом скорость тела уменьшается, и оно останавливается. Энергия механического движения тела расходуется на увеличение энергии хаотического движения частиц тела и окружающей среды. Происходит диссипация энергии

Изображение слайда
1/1
66

Слайд 66: Для продолжения движения необходим компенсирующий процесс охлаждения тела и среды. И так, в случае тепловых машин, нагреватель и холодильник – не идеальны, они не обладают бесконечной теплоёмкостью и в процессе работы получают или отдают добавочную температуру Δ Т

Изображение слайда
1/1
67

Слайд 67

Рис. 5.6 Как видно, площадь под кривой, а значит и полезная работа уменьшилась! А

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
68

Слайд 68: КПД для обратимого цикла Карно: (5.5.1) Для необратимого цикла (5.5.2 ) В сегда – этот вывод справедлив независимо от причин необратимости цикла Карно

Изображение слайда
1/1
69

Слайд 69: Холодильная машина

Эта машина, работающая по обратному циклу Карно. Если проводить цикл в обратном направлении, тепло будет забираться у холодильника и передаваться нагревателю ( за счет работы внешних сил ).

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
70

Слайд 70

рисунок 5.4

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
71

Слайд 71

Обратный цикл Карно можно рассмотреть на примере рис. 5.5. При изотермическом сжатии В-А от газа отводится количество теплоты Q 1 при Т 1. В процессе D -С – изотермического расширения к газу подводится количество теплоты Q 2.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
72

Слайд 72: В этом цикле, и работа, совершаемая над газом – отрицательна, т.е. Если рабочее тело совершает обратный цикл, то при этом можно переносить энергию в форме тепла от холодного тела к горячему за счет совершения внешними силами работы

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
73

Слайд 73: КПД для холодильных машин по циклу Карно

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
74

Слайд 74

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
75

Слайд 75

Чтобы вернуть поршень в исходное состояние, необходимо сжать рабочее тело, для этого следует затратить работу А.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
76

Слайд 76

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
77

Последний слайд презентации: Тема 5. КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ

Лекция окончена !

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
Реклама. Продолжение ниже