рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Философия
/
Вид работы: Конспекты Лекций
/
Тепловые циклы

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Тепловые циклы

Тепловые циклы - Конспект Лекций, раздел Философия, Основные понятия термодинамики. Предмет термодинамики. Основные параметры состояния термодинамической системы Для Непрерывного Получения В Тепловых Машинах Полезной Работы Необходимо Имет...

Для непрерывного получения в тепловых машинах полезной работы необходимо иметь периодические стадии расширения рабочего тела. Это возможно только, если в процессе работы тепловой машины рабочее тело сжимается и возвращается в первоначальное состояние.

Замкнутый процесс, в котором в конечном итоге рабочее тело

Цикл 1 – 2 – 3 – 4 – 1, в котором работа расширения больше работы сжатия, называется прямым цикломили циклом тепловой машины.

Цикл, осуществляемый в обратном направлении 1 – 4 – 3 – 2 – 1, называется обратным циклом или циклом холодильной установки.

Рис. 13. Тепловой цикл в p – V диаграмме

В прямом цикле тепло q₁ подводится в процессе расширения газа 1 – 2 – 3. При этом газ совершает работу, численно равную площади фигуры

6-1-2-3-5-6.

В процессе сжатия газа 3 – 4 – 1 затрачивается работа l_сж, численно равная площади фигуры 5-3-4-1-6-5. Часть подведенного тепла q₂ отводится в холодильник, а рабочее тело возвращается в исходное состояние. В результате возникает полезная работа l_ц = l_расш. – l_сж.

Соотношение между количеством тепла, использованного в цикле, и работой цикла определяется первым законом термодинамики:

q_ц= q₁ – q₂= ∆u_ц + l_ц.

Так как в цикле конечное состояние совпадает с начальным, то ∆u_ц = 0, поэтому

q_ц = q₁ – q₂ = l_ц или q₁ = l_ц + q₂, то есть подводимая к рабочему телу в цикле тепловая энергия q₁ частично превращается в полезную механическую работу, а другая ее часть отводится от рабочего тела.

Отношение количества теплоты, превращенной в работу, ко всей теплоте, подведенной от горячего источника, называется термическим КПД цикла:

(73)

КПД цикла является показателем совершенства цикла тепловой машины.

Цикл Карно. Сади Карно доказал, что теоретически наиболее совершенным является тепловой цикл, составленный из 2-х изотерм и 2-х адиабат. Такой цикл получил название цикла Карно.

Цикл Карно для тепловой машины называется прямым циклом Карно, а цикл для холодильной машины – обратный цикл Карно. КПД прямого цикла Карно:

(74)

Рис. 14. Прямой цикл Карно

Для осуществления обратного цикла Карно требуется затратить работу.

Эта работа превращается в тепло и передается вместе с теплотой q₁ во внешнюю среду при изотермическом сжатии 3 – 2.

В соответствии с первым законом термодинамики

q₁ = l_ц + q₂

Таким образом, отвод тепла от холодных предметов и передача его теплому воздуху снаружи холодильной машины обязательно требует затрат механической работы.

Эффективность холодильной машины оценивается холодильным коэффициентом: определенное количество механической работы, равное площади диаграммы в координатах p – V.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Основные понятия термодинамики. Предмет термодинамики. Основные параметры состояния термодинамической системы

На сайте allrefs.net читайте: Конспект лекций Дисциплина по учебному плану направления подготовки: 260901 Технология швейных изделий. Омск СОДЕРЖАНИЕ...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Тепловые циклы

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Историческая справка
Термодинамика как наука начала развиваться, начиная с XVIII века после появления первых паровых машин. В 1824 г. французский инженер Сади Карно опубликовал первую работу по теории тепловых

Энергия термодинамической системы
Полная энергия системы складывается из ее внутренней и внешней энергии, которая является механической энергией. E = U + Eмех. Механическая энер

Уравнения состояния
Функциональная зависимость между параметрами состояния термодинамической системы – давлением p, объемом V и температурой T – называется уравнением состояния. Эту за

Уравнение состояния идеального газа
Идеальным называется газ, который состоит из молекул, обладающих пренебрежимо малыми размерами, силами взаимодействия между которыми можно пренебречь. Уравнение

Законы термодинамики
Первый закон (первое начало) термодинамики.Это закон сохранения энергии применительно к термодинамическим процессам. Формулируется он следующим образом: Количество тепл

Условие полного дифференциала
Из математического анализа известно, что дифференциал функции многих переменных F(x1, x2, x3, …) выражается в виде:

Обратимые и необратимые процессы
Определение обратимых и необратимых процессов связано с понятиями равновесных и неравновесных процессов. Так как равновесные процессы – это идеальные процессы, реально в природе не существующие, дл

Условия существования и свойства равновесных процессов.
1. Бесконечно малая разность действующих и противодействующих сил. 2. Совершение в прямом процессе максимальной работы. 3. Бесконечно медленное течение процесса, связанное с беско

Удельная теплоемкость газов
Экспериментально установлено, что количество теплоты, необходимое для нагревания тела, пропорционально массе тела и разности конечной и начальной температур. Q ~ m (T2 – T1

Связь между теплоемкостями при постоянном давлении и постоянном объеме.
Возьмем внутреннюю энергию как функцию объема и температуры: U = f (V, T) Запишем полный дифференциал этой функции

Из первого закона термодинамики
δQ = δL = p dV Адиабатный процесс –это процесс без теплообмена с окружающей средой. (δQ = 0) Из первого закона термодинамики: δQ = m

Второй закон термодинамики
Первый закон термодинамики позволяет решать многие термодинамические задачи. Однако он не рассматривает вопроса о направлении происходящих процессов. С точки зрения первого закона возможны любые пр

Вычисление энтропии. Парадокс Гиббса.
Запишем из выражения (48) выражение для дифференциала энтропии: (48) Из уравнения состояния ид

Второй закон термодинамики для нестатических процессов
Существование у равновесной системы однозначной функции состояния – энтропии выражает второй закон термодинамики для квазистатических процессов. Сформулируем этот закон применительно к нестатически

Третий закон термодинамики
При нагревании тел и при смене агрегатных состояний твердое → жидкое → газообразное энтропия возрастает. Следовательно, минимальной энтропией будет обладать тело в твердом состоянии при

Характеристики водяного пара
Водяной пар используют в качестве рабочего тела в различных процессах, например, для вращения паровой турбины. Обычно пар получают в процессе кипения жидкости. Если подводить теплоту к жид