Eszkola

Cykl Carnota

Przydatne kalkulatory i narzędzia

Cyklem Carnota nazywany jest zamknięty i odwracalny obieg termodynamiczny złożony z dwóch przemian przy stałej temperaturze i dwóch przy stałej entropii. Cykl Carnota jest określany jako silnik idealny, ponieważ nie ma silników cieplnych działających przy takiej samej temperaturze źródła ciepła i chłodzenia, których sprawność jest większa.

Określając przez \(T_1\) temperaturę nieskończonego źródła ciepła i przez \(T_2\)temperaturę chłodzenia, sprawność \(\eta=\frac{T_1-T_2}{T_1}\). Przy obliczaniu sprawności należy wyrazić temperaturę w Kelwinach.

Podczas cyklu czynnik roboczy (np. gaz w naczyniu z tłokiem) ulega procesom cyklu:

1. rozprężania izotermicznego - będący w kontakcie cieplnym ze źródłem gaz rozpręża się w temperaturze \(T_1\) kosztem ciepła pobranego ze źródła;

2. rozprężania adiabatycznego - gaz nadal rozpręża się, ale nie pobiera już ciepła, czego skutkiem jest oziębienie do temperatury chłodnicy \(T_2\);

3. sprężania izotermicznego - będący w kontakcie cieplnym z chłodnicą gaz  poddany sprężaniu w temperaturze \(T_2\) oddając ciepło chłodnicy;

4. sprężania adiabatycznego - gaz nadal poddany sprężaniu, ale nie oddaje już ciepła chłodnicy, czego skutkiem jest powrót do temperatury \(T_1\);

Następowanie wymienionych procesów kolejno po sobie tworzy cykl Carnota, w którym na 1. etapie pobiera ciepło, którego część oddaje chłodnicy na 3. etapie.