Ciclo di Carnot - fondamenti teorici della progettazione e il funzionamento dei motori a combustione interna

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Tra tutti i processi termodinamici ciclici specifica applicazione teorica e pratica di un ciclo di Carnot.Spesso definito come imbattibile, grande, perfetto, e così via. D. Un sacco egli sembra essere qualcosa di misterioso e incomprensibile.Tuttavia, se al posto giusto tutti gli accenti, quindi aprire subito tutta la semplicità, la bellezza e il genio di questa invenzione, che è stato scoperto dallo scienziato francese e ingegnere Sadi Carnot.E diventa chiaro che non c'è nulla di soprannaturale nel suo processo proposto, ma c'è solo l'uso più efficace di alcune delle leggi della natura.

Così che cosa è in realtà un ciclo di Carnot famoso e misterioso?Può essere definita come un processo quasi-statica, basato sulla riduzione del sistema termodinamico in contatto termico con una coppia di serbatoi, termostati, con temperature permanenti e stabili.Si presume che la temperatura del primo (riscaldatore) superiore al secondo (frigorifero).Il ciclo di Carnot è che il primo sistema termodinamico, originariamente avente un valore di calore specifico che viene a contatto con il riscaldatore.Poi, da una diminuzione infinitamente lenta della pressione in esso è chiamato un'espansione quasi-statica, seguita da prestito calore dal riscaldatore e resistenza alla pressione esterna.

Il sistema è isolato, che è di nuovo in esso per l'espansione adiabatica quasi statico fino a quando la sua temperatura raggiunge i simili indicatori del frigorifero.In questo tipo di espansione del sistema termodinamico anche eseguito qualche resistenza lavoro da pressione esterna.In questo stato, il sistema e portato a contatto con il frigorifero, in cui aumentando continuamente la pressione, essa viene compressa a un certo punto, il quale invia una seconda energia calore pieno serbatoio dalla stufa prestito.Il ciclo di Carnot è unico perché non è accompagnato da una perdita di calore.In teoria, un tale regime può essere chiamato un macchina a moto perpetuo.Questo perché l'efficienza termica del ciclo di Carnot, che dipende unicamente dalla coppia tank temperatura sarà sempre il più alto possibile.Tuttavia, finora nessuno è riuscito a creare un rendimento termico macchina che supererebbe il trenta per cento del processo ciclico ammissibile Sadi Carnot.

E questo processo è chiamato ideale perché è molto meglio di altri cicli è in grado di convertire il calore in lavoro utile.D'altra parte, a causa delle difficoltà nell'organizzare isotermica elabora il suo uso in motori reali estremamente difficile.Per la massima efficienza di trasferimento di calore tale macchina deve essere completamente isolata dall'ambiente esterno, che in realtà è praticamente impossibile.

inversione del ciclo di Carnot è la base del principio della pompa di calore, che, a differenza della macchina frigorifera deve dare tanto potere qualsiasi oggetto caldo, quale un sistema di riscaldamento.Una parte del calore viene prelevata dall'ambiente esterno, una temperatura più bassa, la frazione restante dell'energia richiesta viene rilasciato quando il lavoro meccanico come un compressore.