9. ЦИКЛ КАРНО. КПД

9. ЦИКЛ КАРНО. КПД ЦИКЛА КАРНО ДЛЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА. Определив, что КПД всех обратимых машин, работающих с одним и тем же нагревателем и холодильником, имеет одинаковое значение, выясним как именно КПД зависит от температур нагревателя и холодильника. Для этого рассмотрим машину с идеальным газом в качестве рабочего вещества. При достаточно большой теплоемкости нагревателя и холодильника единственным обратимым циклом будет так называемый цикл Карно (С. Карно, 1824 г. ).

Цикл Карно

1 2 - расширение (Т 1 - температура нагревателя) изотермы 3 4 - сжатие (Т 2 - температура холодильника) 2 3 - расширение адиабаты 4 1 - сжатие

При изотермическом процессе 1 -2: U = 0, поэтому: Аналогично для процесса 3 -4:

Применим для адиабат 2 -3 и 4 -1 соотношения:

КПД цикла Карно (КПД любой обратимой тепловой машины): КПД цикла Карно для идеального газа зависит только от температур нагревателя и холодильника.