Jaký je tepelný cyklus Carnot?

Tepelný cyklus Carnot, přesněji nazývaný cyklus Carnot, je idealizovaným termodynamickým cyklem, který se používá ke stanovení maximální možné účinnosti tepelného motoru pracujícího mezi dvěma danými teplotami.Používá se pro teoretické účely, ale nemůže ve skutečnosti fungovat ve fyzických systémech.Ačkoli teoreticky by mohl být motor konstruován, který pracuje téměř maximální účinnost, přenos tepla v cyklu je příliš pomalý na to, aby byl praktický systém.Hlavní hodnota cyklu Carnot spočívá ve stanovení maximální účinnosti pro jiné typy tepelných motorů.

Při konstrukci tepelného cyklu Carnot se provádějí dva předpoklady, aby mu poskytly maximální efektivitu a MDASH;Všechny procesy jsou reverzibilní a nedochází ke změně entropie.Reverzibilní proces je ten, který lze vrátit do původního stavu bez ztráty energie. Entropie je množství energie v systému, který není k dispozici pro práci.Podle druhého zákona o termodynamice se množství entropie v systému musí zvýšit nebo zůstat stejné, když dojde k procesu.Žádný z těchto předpokladů nelze splnit za přirozených podmínek, ale jsou užitečné při určování maximální účinnosti.

Čtyři procesy se opakují v tepelném cyklu karnot.První je

izotermální expanze .Izotermální znamená, že teplota zůstává během celého procesu stejná.Během toho se zvyšuje objem a tlak se snižuje a do systému se přidává energie.V adiabatických procesech není systémem získáno ani ztraceno žádné teplo.Změny teploty se vyskytují v důsledku změn tlaku a objemu.Pro tento konkrétní krok je tlak snižován a zvýší se objem, aby se snížila teplota.

Třetí je izotermální komprese .Během tohoto procesu se zvyšuje tlak a objem se snižuje a ze systému je odstraněna energie.Nakonec se provádí adiabatická komprese

, aby se systém vrátil do původního stavu.Tlak se zvyšuje a objem se snižuje, aby se zvýšila teplota.původní stav.V tomto idealizovaném systému však stále existuje určitá entropie, což znamená, že nemůže být 100% efektivní.Skutečnou účinnost tepelného cyklu Carnot lze vypočítat pomocí jeho maximálního a minimálního teploty na teplotní stupnici absolutní nebo Kelvin (K).V této rovnici je minimální teplota odečtena od maxima a toto číslo je pak rozděleno maximální teplotou.