מחזור קרנו - יסודות התיאורטיים של עיצוב ותפעול של מנועי בעירה פנימיים

click fraud protection

בין כל התהליכים תרמודינמיים מחזורי יישום תיאורטי ומעשי ספציפי של מחזור קרנו.המכונה לעתים קרובות כמנצח, גדול, מושלם, וכן הלאה. ד הרבה נראה שהוא צריך להיות משהו מסתורי ובלתי נתפס.עם זאת, אם המקום הנכון כל המבטאים, ולאחר מכן לפתוח באופן מיידי את כל הפשטות, היופי וגאונות של המצאה זו, שהתגלתה על ידי המדען הצרפתי ומהנדס סאדי קרנו.ומתברר שאין שום דבר טבעי בתהליך המוצע, אבל יש שימוש רק היעיל ביותר של חלק מחוקי הטבע.

אז מה הוא בעצם מחזור קרנו מפורסם ומסתורי?זה יכול להיות מוגדר כתהליך מעין-סטטי, המבוסס על ההפחתה של המערכת התרמודינמית במגע תרמי עם זוג טנקים, תרמוסטט, עם טמפרטורות קבועות ויציבים.הנחה היא כי ככל שהטמפרטורה של הראשון (דוד) מהשני (מקרר).המחזור קרנו הוא שהמערכת התרמודינמית הראשונה, במקור בשווי חום ספציפי שבא במגע עם גוף החימום.ואז, על ידי ירידה לאין שיעור איטי בלחץ בזה נקרא הרחבת עי"נ-סטטי, ואחרי השאלת חום מהתנור וההתנגדות ללחץ חיצוני.

המערכת מבודדת, שהוא שוב בזה להרחבה adiabatic עי"נ-סטטי עד הטמפרטורה שלו מגיעה למדדים דומים של המקרר.בסוג זה של הרחבת המערכת התרמודינמית גם ביצע כמה עבודות התנגדות ללחץ חיצוני.במצב זה, המערכת והביא במגע עם המקרר, שבו על ידי ברציפות להגביר את הלחץ, הוא נדחס לנקודה מסוימת, שבו לאחר מכן שולחת אנרגיית חום המאגר שנייה מלאה מהדוד השאול.המחזור קרנו הוא ייחודי משום שהוא אינו מלווה באובדן החום.באופן תיאורטי, תכנית כזו יכולה להיקרא מכונה תנועה מתמדת.סיבה לכך הוא יעילות התרמית של המחזור קרנו, אשר תלוי אך ורק על זוג טנק הטמפרטורה תמיד תהיה הגבוה ביותר אפשרית.עם זאת, עד כה אף אחד לא הצליח ליצור יעילות תרמית מכונה שעולה על שלושים אחוזים מהתהליך המחזורי מותר סאדי קרנו.

ותהליך זה נקרא אידיאלי כי זה הרבה יותר טוב ממחזורים אחרים מסוגל המרת חום לעבודה מועילה.מצד השני, בשל הקשיים בארגון בידוד תרמי מעבד את השימוש בו במנועי בפועל קשה מאוד.למקסימום את היעילות של העברת חום כזה מכונה חייב להיות מבודד לחלוטין מהסביבה החיצונית, אשר במציאות היא כמעט בלתי אפשרית.

הפוך מחזור קרנו הוא בסיס העיקרון של משאבת החום, אשר, בניגוד המכונה הקירור חייב לתת כמה שיותר כוח בכל אובייקט חם כגון מערכת חימום.חלק מהחום שנלקח מהסביבה החיצונית, טמפרטורה נמוכה, החלק שנותר מהאנרגיה הדרושה משתחרר כאשר העבודה המכנית כגון מדחס.