Контрольная работа по "Термодинамике"

Рабочее тело помещено в цилиндр под поршень. Начальные параметры характеризуются в точке 4. Боковые стенки цилиндра не теплопроводны ,теплота передается через основание цилиндра.

При соприкосновении цилиндра с горячим источником тепла, газ, изотермически, при температуре t4 расширяется от V4 до V1. При расширении газ разбирает q1=T4(Sb-Sa).

В точке 1 поступление теплоты прекращается и расширение рабочего тела происходит адиабатно, и T1 в процессе 1-2 уменьшается до T2. При возвращении тела в обратное состояние поместим цилиндр на холодный источник с температурой T2 , и будем отжимать газ по изотерии 2-3, при этом теплота будет отводиться и q2=T2(Sb-Sa). Затем поставим цилиндр на теплоизолятор и дальнейшее сжатие проведем по линии 3-4 А, затраченная на сжатие, идет на изменение внутренней энергии.

Основной характеристикой любого цикла является термический коэффициент полезного действия (т.к.п.д.). Предел изменения 0-1 ht=Lц/Q1 или ht=(Q1-Q2)/Q1.

Для обратимого цикла Карно т.к.п.д. определяется по формуле: htk=(T1-T2)/T1 htk=1-T2/T1.

Вывод: т.к.п.д. цикла Карно – это отношение работы , проводимой двигателем за цикл к количеству теплоты, проводимой к рабочему телу.(Чем выше температура, тем выше к.п.д.).

Для осуществления цикла Карно в обратном направлении сторонние силы должны совершать над газом работу (A<0).

Процесс расширения рабочего тела осуществляется с подводом теплоты Q2, объем растет , по линии 1-2-3, полезная работа при этом равна S фигуры 1-2-3-4-1.

В процессе сжатия 3-4-1 рабочее тело взаимодействует с источником с высокой температурой, передаваемую тепло Q1.

Работа сжатия больше работы расширения.

Вывод: затратив на осуществление обратного цикла работу Ly можно перенести теплоту от источника с низкой температурой к источнику с более высокой температурой. При этом источник с низкой температурой отдает теплоту Q2, источник с высокой температурой получит теплоту Q1=Q2+|Lц|.