Для цикла Карно в T-S- диаграмме

подведенная q₁ и отведенная q₂ теплота к рабочему телу представляют площади под изотермическими процессами 41 и 23, которые соответствуют прямоугольникам со сторонами: для q₁ - с Т₁ и Δs, для q₂ - с T₂ и Δs. Величины q₁ и q₂определяются по формулам изотермического процесса:

(9.5)

(9.6)

Работа цикла Карно равна разности подведенной и отведенной теплоты

(9.7)

В соответствии с выражением (9.7) получить работу возможно только при наличии разности температур у горячего и холодного источников теплоты. Максимальная работа Цикла Карно теоретически была бы при Т₂=0, но в качестве холодного источника в тепловых машинах, как правило, используется окружающая среда (вода, воздух) с температурой около 300 К. Кроме этого, достижение абсолютного нуля в природе невозможно (этот факт относится к третьему закону термодинамики). Таким образом, в цикле Карно не вся теплота q₁превращается в работу, а только ее часть, Оставшаяся после получения работы теплота q₂, отдается холодному источнику, и при заданных Т₁ и Т₂ она не может быть использована для получения работы, величина q₂ является тепловыми потерями (тепловым отбросом) цикла.

Термический КПД цикла Карно может быть записан в виде

(9.8)

Таким образом, КПД цикла Карно будет тем больше, чем больше Т₁ и меньше Т₂. При Т₁=Т₂ КПД равен нулю, т.е. при наличии одного источника теплоты получение работы невозможно. Невозможность существования Т₂=0 К, указывает на то, что КПД цикла Карно не может быть равен единице, и на то, что он всегда меньше единицы.

Дата добавления: 2015-08-13