Ciclus Carnot et Reversus Ciclus Carnot

Cyclus Carnot

Cyclus Carnot est thermodynamicus cyclus qui notus est pro optima possibili efficientia. Cyclus Carnot mutat calorem in formam utili operis per processus reversibilis-adiabaticos (isotropicos) et alios.

Efficientia machinae Carnot est unum minus ratio temperaturae forti calorifici ad temperaturam frigidi reservaculi. Cyclus Carnot notus est pro statuendo summum efficientiae exemplar quod omnis cyclus aut machina potest attingere.

Operis fit ab fluido operante durante priore parte cyclo et operis fit in fluido operante durante secunda parte cyclo. Differentia inter duobus est opus netto factum.

Efficientia cyclo potest maximari per utendum processibus qui requirit minimum operis et praebet maximum per utendum processibus reversibilibus. Practice, cyclos reversibiles non possunt attingi propter irreversibilitatem associatam cum singulis processibus quae non possunt eliminari.

Frigida et machinae caloris quae operantur in cyclos reversibiles considerantur ut exempla comparationis pro machinis caloris et frigidis actualibus. In developmente cyclo actualis, cyclo reversibilis servit ut initium et modificatur ut respondeat requisiti.

Cyclus Carnot constat ex quattuor processibus reversibilibus (duo isothermalis reversibilis et duo adiabatici reversibiles) quales sequuntur:

Cyclus Carnot demonstratur infra per exemplum pertinentem pistone:
PASSUS 1 – 2
(Expansio Isoterma Reversibilis, Th = Constant)

TH est temperatura initialis gas et etiam temperatura reservaculi, est in stricto contactu cum caput cylindri.

Temperatura gas cadit quando gas expanditur et eadem manet constans per transferentiam infinitesimalis-caloris (dT) a reservaculo ad gas.
Quantitas caloris transferentis durante processu ad gas est Qh

PASSUS 2 – 3
(Expansio Adiabatica Reversibilis, temperatura cadit de TH ad TL)

Systema fit adiabaticum quando calorificus reservaculus substituitur per insulationem. Durante hoc processu, temperatura gas cadit ad Tl de Th.

Hic processus vocatur reversibilis et adiabaticus (nota quod engineering thermodynamics habet definitionem specificam pro systematibus et processibus).

PASSUS 3 – 4
(Compressio Isoterma Reversibilis, Tl = constant)

In stadio 3, calorificus siphon substituit caput cylindri insulationem ad temperaturam Tl. Quando vis externa pellit pistonem intus ad faciendum opus super gas, tunc temperatura gas crescens.

Sed temperatura gas manet constans reiciendo calorem ad siphon. Quantitas caloris reiecta durante processu est Ql.
PASSUS 4 – 1
(Compressio Adiabatica Reversibilis, temperatura crescit de Tl ad Th)

Energia siphon substituitur per insulationem et temperatura gas crescens de Tl ad Th durante processu compressionis.

Opus Netto Factum

Opus factum ab gas durante processu expansionis est area sub curva 1-2-3.
Opus factum in gas durante processu compressionis est area sub curva 3-4-1

Itaque opus netto factum est area sub via 1-2-3-4-1.

Importancia Cyclus Carnot

Efficientia machinae caloris pendet a maxima et minima temperatura cyclo:
Carnot dicit quod efficientia machinae caloris independens est a typo fluidi et tantum dependet a maximis et minimis temperaturis durante cyclo.

Itaque efficientia machinae caloris maior est quando operatur in super-heated vaporis temperature.
Cyclus Carnot et Secundum Legem Thermodynamicam:

Cyclus Carnot clare demonstravit factum quod calor absorbetur a forti calorifico vocato reservaculum et calor reicitur ad siphon. Hoc factum fit basis pro secundo lege thermodynamica. Sed opus externum necessarium est ut moveat calor in directionem reversam.

Cyclus Carnot Reversus

Cyclus Carnot est reversibilis, et fit cyclus refrigerationis Carnot quando processus revertere. Directio interactionum caloris et operis totaliter revertere, itaque
Itaque,

• Calor absorbetur a siphono parvae temperature est Ql

• Calor reicitur ad fortem calorificum est Qh

• Opus factum est Wnet-in

Cyclus Carnot Reversus est idem ac Cyclus Carnot nisi directio processuum.

Historia Cyclus Carnot

Cyclus Carnot nominatur post "N. L. Sadi Carnot" qui inventit in 1824. Sadi Carnot referri solet ut fundator thermodynamicarum pro inveniendo relationem caloris et operis. Carnot fuit unus primorum qui cognovit quod calor essentia est opera in forma diversa.

Declaratio: Respecta originale, bona articuli merent divulgationem, si infractio contingit contactus ad deletionem.