Ciclo Carnot agus Ciclo Carnot Inbhéartaithe
Sraith Carnot
Is sraith teirmidíochta é an sraith Carnot atá ar eolas mar an seirbhís is fearr a bhíonn in ann. Athraíonn an sraith Carnot an tionscal atá ar fáil sa form teasa chun gníomhaíocht úsáideach a chruthú trí phróiseas adiabatacha (isotrópa) agus prós eile.
Is é an oibriúthacht an t-inneall Carnot ná aon chosaint airgeadra an réserbatáin teasa uafaidh le réserbatáin teasa íseal. Tá an sraith Carnot ar eolas as an gcéad bunreacht a sholáthraíonn sé do dhuine ar bith de na srathaí nó inneall a dhéanann é.
Déantar obair ag an líocht oibre le linn an chéad chuid den sraith agus déantar obair ar an líocht oibre le linn an dara chuid den sraith. Is é an difríocht idir an dá rud seo an obair iomlán a dhéantar.
Is féidir le feidhmiúlacht an tsraith a mhéadú trí chur chuige na próiseas a gcaithfidh an t-obair is lú agus a thugann an t-iarmhír is mó trí chodarsnacha prós inbhéarta. Go práinneach, ní féidir sraitheanna inbhéarta a bhaint amach mar gheall ar an inbhéartacht a bhaineann le gach próiseas nach féidir a scrios.
Tá reifríchí agus inneall teasa ag obair ar sraitheanna inbhéarta cosmaí mar mhalairtí do chur chuige na hinneall teasa agus reifríchí fíor. Sa forbairt de an tsraith fíor, tá an sraith inbhéarta ina phointe tosaigh agus modifíceadh chun freastail ar an riachtanas.
Tá an sraith Carnot comhdhaite ó cheithre próiseas inbhéarta (2 nos. inbhéarta-isotermach agus 2 nos. inbhéarta-adiabatach) mar seo leanas:
Léirítear an Sraith Carnot thíos trí eispéireamh cuí don pistón:
CÉIM 1 – 2
(Eispéireamh Isotermach Inbhéarta, Th = Constant)
Is é TH an teocht tosaigh an ghais agus freisin an teocht an réserbatáin, atá i dteagmháil gairid le ceann an tsilín.
Buaileann an teocht an ghais nuair a dhéantar an ghas a dhíriú agus cothrom é sin a choimeád trí theas infintesimal (dT) a chur trasna ón réserbatáin go dtí an ghas.
An tionscal a chuirtear trasna le linn an phróisis go dtí an ghas is Qh
CÉIM 2 – 3
(Eispéireamh Adiabatach Díriú, teocht lagóid ó TH go TL)
Téann an córas adiabatach nuair a dhéantar an réserbatáin teasa a chur in ionad insüláid. Le linn an phróisis seo, buaileann an teocht an ghais ó Tl go Th.
Tá an próiseas seo inbhéarta agus adiabatach (tabhair faoi deara go bhfuil teirmidíocht innealtóireachta aghaidh shainiúil ar chórais agus próiseas).
CÉIM 3 – 4
(Eispéireamh Isotermach Inbhéarta, Tl = constant)
Ag staid 3, cuireadh an réserbatáin teasa in ionad insüláid an tsilín ag teocht Tl. Nuair a dhéanann fórsa iomparach an pistón a chur isteach chun obair a dhéanamh ar an ghas, ansin buaileann an teocht an ghais.
Ach cothrom an teocht an ghais trí theas a chur ar ais go dtí an réserbatáin. An tionscal a chuirtear ar ais le linn an phróisis is Ql.
CÉIM 4 – 1
(Eispéireamh Adiabatach Inbhéarta, teocht ardóid ó Tl go Th)
Cuireadh an réserbatáin teasa in ionad insüláid agus buaileann an teocht an ghais ó Tl go Th le linn an phróisis compordach.
An Obair Iomlán a Rinneadh
An obair a rinne an ghas le linn an phróisis díriú is é an spás faoi an líne 1-2-3.
An obair a rinneadh ar an ghas le linn an phróisis compordach is é an spás faoi an líne 3-4-1
Mar sin, is é an obair iomlán a rinneadh an spás faoi an líne 1-2-3-4-1.
Tábhacht an tSraith Carnot
Bhfuil an oibriúthacht an t-inneall teasa bunaithe ar an teocht is airde agus is íseal an tsraith:
Mhaíneann Carnot gur indiphependent é an oibriúthacht an t-inneall teasa ar an cineál líocht agus go bhfuil sé bunaithe amháin ar an teocht is airde agus is íseal le linn an tsraith.
Mar sin, is airde an oibriúthacht an t-inneall teasa nuair a oibríonn sé ar teocht steam supaire.
An tSraith Carnot agus an Dara Laghlann Teirmidíochta:
Léirítear go soiléir ag an tSraith Carnot go gcuireann sé ar eolas gur theas a glacadh ón mbunachas teasa uafaidh darb ainm réserbatáin agus gur theas a chur ar ais go dtí an réserbatáin íseal. Tá an fíric seo ina bhunús do an dara laghlann teirmidíochta. Ach, tá obair iomparach ag teastáil chun theas a chur ar ais i gcomhair an t-siolradh.
An tSraith Carnot Inbhéarta
Sraith Carnot is sraith inbhéarta, agus bíonn sé ina chiorcal reifrích Carnot nuair a dhéantar an próiseas inbhéarta. Tá an treo theasa agus oibre ag dul ar ais go hiomlán, mar sin
Mar sin,
Theas a glacadh ón mbunachas teasa íseal is é Ql
Theas a chur ar ais go dtí an mbunachas teasa uafaidh is é Qh
Obair a dhéanamh is é Wnet-in
An tSraith Carnot Inbhéarta is é an céad ábhar agus an sraith Carnot ach amháin don treo na próiseas.
Stair an tSraith Carnot
