Ποιος είναι ο κύκλος Carnot;

Ο κύκλος Carnot είναι ένας εξιδανικευμένος θερμοδυναμικός κύκλος που περιγράφει έναν τέλειο κινητήρα θερμότητας.Όλοι οι πραγματικοί θερμικοί κινητήρες είναι ατελείς προσεγγίσεις της θεωρητικής τελειότητας που ενσωματώνεται από τον κύκλο Carnot.Στον κύκλο Carnot, δεν μετατρέπεται όλη η ενέργεια θερμικής ενέργειας σε μηχανική εργασία, αλλά ένα μεγάλο τμήμα είναι - το μεγαλύτερο τμήμα που επιτρέπεται από το φυσικό νόμο.Σε μια μηχανή καύσης, μια δεξαμενή είναι η θερμότητα που δημιουργείται μέσα στον κινητήρα (

πηγή

), και η άλλη είναι το εξωτερικό περιβάλλον ( νεροχύτη ).Η θερμότητα που παράγεται από την πηγή αναγκάζει το αέριο μέσα στον κύλινδρο να επεκταθεί, οδηγώντας ένα έμβολο που λειτουργεί.Η θερμοδυναμική κατάσταση του αερίου - επεκτείνοντας, αλλά με σταθερή θερμοκρασία - ονομάζεται ισοθερμική

Τελικά η πηγή θερμότητας αφαιρείται και το αέριο σταματά να επεκτείνεται τόσο γρήγορα.Εάν η θερμότητα διατηρήθηκε συνεχώς, ο κύλινδρος θα εκραγεί.Το αέριο αρχίζει να χάνει τη θερμοκρασία καθώς φτάνει στον μέγιστο όγκο του και δεν λειτουργεί πλέον στο έμβολο.Αυτό ονομάζεται anbatic επέκταση του αερίου.Στη συνέχεια, το έμβολο αναστρέφει την πορεία, συμπιέζοντας το αέριο, μέχρι να αρχίσει να φτάνει σε μια μέγιστη θερμοκρασία και φυσική αντίσταση λόγω της θερμότητας που περιέχει, τοποθετώντας το σύστημα πίσω στην κατάσταση εκκίνησης.Τότε ο κύκλος αρχίζει ξανά.

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι θερμικών κινητήρων.Όλες οι εργασίες για την γνωστή βαθμίδα θερμοκρασίας μεταξύ μιας πηγής και ενός νεροχύτη.Για να μεγιστοποιηθεί η αποτελεσματικότητα των θερμικών κινητήρων, πρέπει να είναι καλά μονωμένα.Στους περισσότερους κινητήρες που χρησιμοποιούνται σήμερα, το αέριο παραμένει ένα αέριο σε όλο τον κύκλο, αλλά σε ατμομηχανές, μια αλλαγή φάσης συμβαίνει μεταξύ υγρού και αερίου.

σε έναν τέλειο κύκλο Carnot, και τα τέσσερα βήματα συμβαίνουν πολύ αργά, για να ελαχιστοποιηθούν η εντροπία ήΘερμοδυναμική μη αναστρεψιμότητα, που δημιουργήθηκε από τη διαδικασία.Στην πραγματικότητα, τα βήματα προχωρούν γρήγορα και δημιουργείται εντροπία, που σημαίνει ότι ο κύκλος δεν μπορεί να συνεχιστεί για πάντα.Τα τοιχώματα του κυλίνδρου αποικοδομούνται, θερμότητα από το εσωτερικό του κινητήρα χάνεται στο εξωτερικό περιβάλλον και ούτω καθεξής.Ο κύκλος Carnot μπορεί να τρέξει αντίστροφα για να δημιουργήσει ένα ψυγείο.