Идеальный теоретический цикл (цикл Карно)

Рис. 15. Идеальный теоретический цикл холодильной машины (цикл Карно)

Хотя цикл Карно является теоретическим, рассмотрение его позволяет сделать важные практические выводы. Рассматривая уравнение, можно заметить, что холодильный коэффициент зависит от температуры охлаждаемого объекта Т о и окружающей среды Г. При понижении Го и постоянной величине Г, холодильный коэффициент уменьшается. Уменьшение холодильного коэффициента происходит также при возрастании температуры окружающей среды при постоянной температуре Го. Холодильный коэффициент цикла Карно имеет наибольшее значение по сравнению с реальными циклами паровых холодильных машин и, следовательно, требует минимальной затраты работы, являясь идеальным обратным циклом. В действительном цикле температура рабочего вещества Го всегда ниже температуры охлаждаемого объекта на некоторую величину АГо (8—10°Q, и, наоборот, когда рабочее вещество вступает в теплообмен с окружающей средой, его температура бывает выше температуры среды на величину АГ (5—10°С). На рис. 9 пунктирными линиями условно показаны дополнительные перепады температур. Из диаграммы видно, что холодильный коэффициент цикла с учетом температурных напоров меньше холодильного, коэффициента обратного цикла Карно, так как возрастает площадь, определяющая величину затраченной работы (увеличивается Г, уменьшается Го). В реальных циклах можно отметить и ряд других потерь, которые приводят к уменьшению холодильного коэффициента. Эти потери рассматриваются ниже. Но все же, несмотря на меньшую эффективность реальных парокомпрессионных циклов по сравнению с идеальным циклом, они обеспечивают достаточно высокое значение холодильного коэффициента, лишь немного отличающегося от соответствующего значения его для обратного цикла Карно. Например, при = 30°С и Го = —15°С для аммиака е = 4,85, для фреона-12 е = 4,72, а для любого холодильного агента в обратном цикле Карно е = 5,74. [c.23]

ИДЕАЛЬНЫЙ ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ЦИКЛ (ЦИКЛ КАРНО) [c.47]

В формуле (31) второй член определяет количество тепла ( 1 — о), которое надо отнять от 1 кг газа, чтобы из начального состояния 1 перевести его в жидкую фазу О. Характерной особенностью идеального цикла является то, что тепло отводится в две стадии при переменной температуре от Гх до отводится тепло ( 1 — 2), а при постоянной температуре Т — тепло конденсации ( 2 — /о)- Именно непрерывность отвода тепла на участке 1—2 сначала при более высоких, а затем при более низких температурах позволяет обеспечить минимальную затрату работы. Следует подчеркнуть, что обратимый цикл Карно, построенный на изотермах Т1 и То, для целей ожижения является существенно менее выгодным, чем идеальный цикл, так как в цикле Карно все тепло отводится только на самом низком уровне температур То- Это обстоятельство особенно важно для таких веществ, как гелий, водород, неон, у которых теплота конденсации невелика по сравнению с теплотой охлаждения (( 1 — 1 ). Теоретически процесс непрерывного отвода тепла на участке /—2 можно представить как последовательность бесконечно большого количества элементарных циклов Карно, осуществляемых в интервале температур Т —То- [c.36]

Паровые компрессионные холодильные машины. В паровых холодильных машинах в качестве рабочего тела (хладоагента) используются жидкости с низкими температурами кипения. Работа идеальной компрессорной паровой холодильной машины теоретически осуществляется по обратному циклу Карно, в описании которого мы опустим все подробности, хорошо известные из курса термодинамики. [c.238]

I лоты, теплообмен с внешней средой должен протекать, по крайней мере, при двух различных температурах. Наиболее простым и теоретически наиболее эффективным является цикл Карно, который очерчивается двумя изотермами и двумя идеальными адиабатами и в координатах 5 и Г представляется в виде прямоугольника а С ( (рис. 8). При прямом протекании цикла линия ай соответствует изотермическому расширению с со- J вершением телом внешней работы и получению тепла от источника с темп атурой в коли- честве линия ей соответствует изо- [c.23]

Работа идеальной паровой компрессионной холодильной машины теоретически осуществляется по обратному циклу Карно (рис. 5). Для этого температура охлаждаемого тела и охлаждающей среды должна быть постоянной, а также должен быть идеальным теплообмен между рабочим телом и окружающей средой. [c.19]

Теоретический цикл идеальной машины — цикл Карно — в координатах PV состоит из двух адиабат и двух изотерм. На фиг. 1 представлена диаграмма кругового цикла Карно. От точки 1 до точки 2 расширение газа происходит при Ti = onst по изотерме с подводом тепла от точки 2 до точки 3 — расширение газа по адиабате от точки 3 до точки 4 — сжатие газа по изотерме с отводом тепла при Ti = onst от точки 4 до точки 1 — сжатие газа по адиабате. [c.14]

Все термодинамические способы повышения степени рекуперации тепловой энергии в узлах теплообмена и ТС в целом определяются вторым законом термодинамики [7,20-24] идельаные обратимые процессы протекают без изменения энтропии, в то время как в реальных, необратимых процессах, она возрастает. Наиболее отчетливо это видно из анализа идеального цикла Карно, в котором возможно максимальное превращение имеющегося тепла в работу. Если обозначить количество тепла при температуре потока Т через Ц, а -температура окружающей среды, то теоретически максимально возможное количество работы А, получаемое в цикле Карно, равно Q (Т -Т )/Т . Величина TQ/TJ - часть тепла, которое рассеивается в атмосферу (рис. I). Зависимость цикла Карно от температуры =(Т]--Тд)/Т представлена на рис. 2. Из изложенного вытекает несколько важных термодинамических предпосылок, учет которых при синтезе оптимальных ресурсосберегающих ТС позволяет обеспечивать их высокую эффективность. [c.38]

В цикле, предназначенном для получения работы за счет затраты теплоты, теплообмен с внешней средой должен протекать, по крайней мере, при двух различных температурах. Наиболее простым и теоретически наиболее эффективным является цикл Карно, который очерчивается двумя изотермами и двумя идеальными адиабатами и в координатах S и Т представляется в виде прямоугольника abed (фиг. 8). [c.24]

Становлению равновесной термодинамики предшествовал период эмпирического развития, во время которого были установлены газовые законы Бойля—Мариотта (1662—1672 гг.) и Гей-Люссака—Шарля (1802 г.) на их основе Клапейроном (1834 г.) с учетом закона Авогадро (1811г.) было получено основное уравнение газового состояния. Создание теоретических основ классичебкой термодинамики началось, как уже отмечалось, с работы С. Карно об идеальном цикле тепловой машины (1824 г.), а завершилось формулировкой В. Нернстом (1906 г.) тепловой теоремы. Дальнейшее развитие термодинамического подхода 440 [c.440]