Carnot-Zyklus: 21 wichtige Fakten, die Sie wissen sollten

CARNOT-ZYKLUS

Nicolas Léonard Sadi-Carnot, ein französischer Maschinenbauingenieur, Wissenschaftler und Physiker, stellte in seinem Buch „Reflections on the Motive Power of Fire. Es führt dazu, dass es die Grundlage des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik und Entropie ist. Carnots Beitrag enthält eine Bemerkung, die ihm den Titel „Vater der Thermodynamik.

Inhaltsverzeichnis

Carnot-Zyklus in der Thermodynamik | Arbeitsprinzip des Carnot-Zyklus | idealer Carnot-Zyklus | Thermodynamik des Carnot-Zyklus | Carnot-Zyklus Definition | Arbeitsprinzip des Carnot-Zyklus | Luftstandard Carnot-Zyklus| Carnot-Zyklus reversibel.

Der Carnot-Zyklus ist der theoretische Zyklus, der unter zwei thermischen Reservoirs (Th & Tc) arbeitet, die gleichzeitig komprimiert und expandiert werden.

Es besteht aus vier reversiblen Prozessen, von denen zwei isotherm sind, dh bei konstanter Temperatur, gefolgt von zwei reversiblen adiabatischer ProzesszB.

Das im Sadi-Carnot-Zyklus verwendete Arbeitsmedium ist atmosphärische Luft.

Wärmezufuhr und Wärmeabfuhr werden bei konstanter Temperatur durchgeführt, jedoch wird keine Phasenänderung berücksichtigt.

Bedeutung des Carnot-Zyklus

Die Erfindung des Carnot war ein sehr großer Schritt in der Geschichte der Thermodynamik. Erstens gab es die theoretische Funktionsweise einer Wärmekraftmaschine, die für den Entwurf einer tatsächlichen Wärmekraftmaschine verwendet wurde. Dann, den Zyklus umzukehren, erhalten wir einen Kühleffekt (unten erwähnt).

Carnot-Zyklusarbeit zwischen zwei Thermalreservoirs (T_h & T._c) und seine Effizienz hängt nur von dieser Temperatur und nicht vom Flüssigkeitstyp ab. Das heißt, die Zykluseffizienz von Carnot ist flüssigkeitsunabhängig.

Carnot-Zyklus pv-Diagramm | Carnot-Zyklus ts-Diagramm | pv- und ts-Diagramm des Carnot-Zyklus | Carnot-Zyklus pv ts | Carnot-Zyklusdiagramm | Carnot-Zyklus pv-Diagramm erklärt | Carnot-Zyklus ts-Diagramm erklärt

Prozess 1-2: Isotherme Expansion

Dabei wird die Luft mit konstanter Temperatur unter Wärmeentwicklung entspannt.

Das heißt, es findet eine Wärmezugabe bei konstanter Temperatur statt.

Ausdehnung => Druck ↑ => Ergebnis Temperatur ↓

Wärmezufuhr => Temperatur ↑

Daher bleibt die Temperatur konstant

Prozess 2-3: Reversible adiabatische Expansion

Bei diesem Prozess wird die Luft entspannt, wobei die Entropie konstant gehalten wird und keine Wärmeeinwirkung stattfindet.

Das ist keine Entropieänderung und das System ist isoliert

Wir erhalten in diesem Prozess Arbeitsergebnisse

Prozess 3-4: isotherme Kompression

Dabei wird die Luft mit konstanter Temperatur unter Wärmeverlust komprimiert.

Das heißt, es findet eine Wärmeabweisung bei konstanter Temperatur statt.

Kompression => Druck ↓ => Ergebnis: Temperatur ↑

Wärmezufuhr => Temperatur ↓

Daher bleibt die Temperatur konstant

Prozess 4-1: Reversibel Adiabatische Kompression

Bei diesem Prozess wird die Luft komprimiert, wodurch die Entropie konstant gehalten wird und keine Wärmeeinwirkung stattfindet.

Das ist keine Entropieänderung und das System ist isoliert

Wir liefern Arbeit in diesem Prozess

Carnot-Zyklus besteht aus | Carnot-Zyklusdiagramm | Schritte des Carnot-Zyklus | 4 Stufen des Carnot-Zyklus | Carnot-Zyklusarbeit| isotherme Expansion im Carnot-Zyklus| Carnot-Zyklus-Experiment

Prozess 1-2:

Der Expansionsprozess wird durchgeführt, wobei die Temperatur Th konstant gehalten wird und dem System Wärme (Qh) zugeführt wird. Die Temperatur wird wie folgt konstant gehalten: Der Temperaturanstieg durch Wärmezufuhr wird durch den Temperaturabfall durch Ausdehnung kompensiert.

Der durchgeführte Prozess ergibt somit eine konstante Temperatur, da die Start- und Endtemperatur des Prozesses gleich ist.

Prozess 2-3:

Wie wir sehen, ist der Prozess reversibel (Änderung der inneren Energie = 0) Adiabatisch (nur Arbeitsübertragung, keine Wärmeeinwirkung), die durchgeführte Expansion führt nur zu einer Temperaturänderung (von Th auf Tc), wobei die Entropie konstant bleibt .

System wirkt für diesen Teil der Erweiterung als isoliert.

Es findet eine sinnvolle Kühlung statt.

Prozess3-4:

Der Kompressionsprozess wird durchgeführt, wobei die Temperatur Tc konstant gehalten wird und dem System Wärme entzogen wird. Die Temperatur wird wie folgt konstant gehalten: Die Temperaturabnahme durch Wärmeabgabe wird durch die Temperaturerhöhung durch Kompression kompensiert.

Der durchgeführte Prozess ergibt somit eine konstante Temperatur, da die Start- und Endtemperatur des Prozesses gleich ist.

Ähnlich den Prozessen 1-2, aber genau umgekehrt.

Prozess 4-1:

Wie wir sehen, ist der Prozess reversibel (Änderung der inneren Energie = 0) Adiabatisch (nur Arbeitsübertragung, keine Wärmeeinwirkung), die durchgeführte Kompression führt nur zu einer Temperaturänderung (von Tc auf Th), wodurch die Entropie konstant bleibt .

[VORLÄUFIGE VOLLAUTOMATISCHE TEXTÜBERSETZUNG - muss noch überarbeitet werden. Wir bitten um Ihr Verständnis.] Spanndruck messen: Umfassende detaillierte Einblicke

Das System wirkt für diesen Teil der Kompression als isoliert.

Es findet eine sinnvolle Erwärmung statt.

6.41 — *Reversible adiabatische Kompression*

Carnot-Zyklusgleichungen| Ableitung des Carnot-Zyklus

Prozess 1-2: Isotherme Expansion

als T._h konstant gehalten wird. [Interne Energie (du) = 0] ( PV = K)

Q_h = W,

deshalb, $W = int_{V_{1}}^{V_{2}}PdV$

$P = frac{K}{V}$

$W = Kint_{V_{1}}^{V_{2}}frac{dV}{V}$

$W = P_{1}V_{1}int_{V_{1}}^{V_{2}}frac{dV}{V}$

$W = P_{1}V_{1}links ( lnfrac{V_{2}}{V_{1}} rechts )$

$W = mRT_{h}left ( lnfrac{V_{2}}{V_{1}} right )$

Prozess 2-3: Reversible adiabatische Expansion

$PV^{gamma } = K$

$W = int_{V_{2}}^{V_{3}}PdV$

$PV^{gamma } = K$

deswegen $W = Kint_{V_{2}}^{V_{3}}frac{dV}{V^{gamma }}$

$W = P_{2}V^{gamma }_{2}int_{V_{2}}^{V_{3}}frac{dV}{V^{gamma }}$

$W = P_{2}V^{gamma }_{2}int_{V_{2}}^{V_{3}}{V^{-gamma }{dV}}$

$W = Kint_{V_{2}}^{V_{3}}{V^{-gamma }{dV}}$

$W = K links [ frac{V^{1-gamma }}{1-gamma } rechts ]_{2}^{3}$

$PV^{gamma } = K = P_{2}V_{2}^{gamma } = P_{_{3}}V_{3}^{gamma }$

$W=links [ frac{P_{3}V^{gamma }_{3}V_{3}^{1-gamma }-P_{2}V^{gamma }_{2}V_{2}^{1 -gamma }}{1-gamma } rechts ]$

$W=links [ frac{P_{3}V_{3}-P_{2}V_{2}}{1-gamma } rechts ]$

Lese ebenfalls:

$P_{2}V_{2}^{gamma } = P_{_{3}}V_{3}^{gamma } = K$

$left [ frac{T_{2}}{T_{3}} right ] =left [ frac{V_{3}}{V_{2}} right ]^{gamma -1}$

Da der Prozess adiabatisch ist, ist Q = 0
daher W = -du

Prozess 3-4: isotherme Kompression

ähnlich wie bei Prozess 1-2, können wir bekommen

als T._c konstant gehalten wird. [Interne Energie (du) = 0] ( PV = K)

Qc = W ,

$W = P_{3}V_{3}links ( lnfrac{V_{3}}{V_{4}} rechts )$

$W = mRT_{c}left ( lnfrac{V_{3}}{V_{4}} right )$

Prozess 4-1: Reversible adiabatische Kompression

ähnlich wie bei Prozess 2-3, können wir bekommen

$W=links [ frac{P_{1}V_{1}-P_{4}V_{4}}{1-gamma } rechts ]$

$P_{4}V_{4}^{gamma } = P_{{1}}V{1}^{gamma } = K$

$left [ frac{T_{1}}{T_{4}} right ] =left [ frac{V_{4}}{V_{1}} right ]^{gamma -1}$

Carnot-Zyklus Arbeit geleistete Ableitung

Laut erster Gesetz der Thermodynamik

W_Netto- = Q_gesamt

W_Netto- = Q_h-Q_c

W_Netto- = $mRT_{h}left ( lnfrac{V_{2}}{V_{1}} right ) - mRT_{c}left ( lnfrac{V_{3}}{V_{4}} right )$

Ableitung der Entropie aus dem Carnot-Zyklus | Entropieänderung im Carnot-Zyklus | Änderung im Carnot-Zyklus der Entropie | Ableitung der Entropie aus dem Carnot-Zyklus | Entropieänderung im Carnot-Zyklus

Um den Zyklus reversibel zu machen, ist die Entropieänderung Null (du = 0).

$ds = frac{delta Q}{T} + S_{gen}$

$S_{gen} = 0, für reversiblen Prozess$

das bedeutet,

$frac{delta Q}{T}= 0 , für reversiblen Prozess$

$ds = frac{delta Q}{T} = frac{delta Q_h}{T_h}+ frac{delta Q_c}{T_c} = 0$

Für Prozess:1-2

$ds_{1-2} = frac{mR T_{h} lnleft ( frac{P_{1}}{P_{2}} right )}{T_h}$

$ds_{1-2} = m R lnleft ( frac{P_{1}}{P_{2}} right )$

Für Prozess:1-2

$ds_{3-4} =- frac{mR T_{c} lnleft ( frac{P_{3}}{P_{4}} right )}{T_c}$

$ds_{3-4} = frac{mR T_{c} lnleft ( frac{P_{4}}{P_{3}} right )}{T_c}$

$ds_{3-4} = - m R lnleft ( frac{P_{3}}{P_{4}} right )$

$ds_{3-4} = m R lnleft ( frac{P_{4}}{P_{3}} right )$

$d_s = ds_{1-2} + ds_{3-4} = 0$

Carnot-Zyklus-Effizienz| Berechnung der Carnot-Zykluseffizienz| Carnot-Zyklus-Effizienzgleichung| Carnot-Zyklus-Wirkungsformel | Effizienznachweis des Carnot-Zyklus | maximale Effizienz des Carnot-Zyklus | Die Effizienz des Carnot-Zyklus ist maximal, wenn | maximale Effizienz des Karottenzyklus

Die Effizienz des Carnot-Zyklus hat die maximale Effizienz unter Berücksichtigung des T_h als heißes Reservoir und T_c als Kältespeicher, um eventuelle Verluste zu eliminieren.

Es ist ein Verhältnis der von der Wärmekraftmaschine geleisteten Arbeit zu der von der Wärmekraftmaschine benötigten Wärmemenge.

$mathbf{eta = frac{Von der Wärmekraftmaschine geleistete Netzwerkarbeit }{Von der Wärmekraftmaschine absorbierte Wärme}}$

$eta = frac{Q_{h}- Q_{c}}{Q_{h}}$

$eta =1- frac{ Q_{c}}{Q_{h}}$

$eta =1- frac{mRT_{c}left ( lnfrac{V_{3}}{V_{4}} right )}{ mRT_{h}left ( lnfrac{V_{2}}{V_{1}} right ) }$

Aus obiger Gleichung wissen wir,

$left [ frac{T_{1}}{T_{4}} right ] =left [ frac{V_{4}}{V_{1}} right ]^{gamma -1}$

$left [ frac{T_{2}}{T_{3}} right ] =left [ frac{V_{3}}{V_{2}} right ]^{gamma -1}$

aber
$links T_1 = T_2 = T_h$
$links T_3 = T_4 = T_c$

$frac{V_{2}}{V_{1}} = frac{V_{3}}{V_{4}}$

$eta =1- frac{T_{c}}{T_{h}}$

Wir können einen Wirkungsgrad von 100 % erreichen, wenn wir Wärme bei 0 k (T_c 0 =)

Carnot hält eine maximale Effizienz aller Motoren, die unter dem gleichen Wärmespeicher arbeiten, wie der Carnot-Zyklus reversibel arbeitet, wobei angenommen wird, dass alle Verluste eliminiert werden und der Zyklus zu einem reibungslosen Zyklus wird, der in der Praxis nie möglich ist.

Daher haben alle praktischen Zyklen eine geringere Effizienz als die Carnot-Effizienz.

Karottenzyklus umkehren | der umgekehrte Karottenzyklus | umgekehrter Carnot-Kühlkreislauf

Umgekehrter Carnot-Zyklus:

Da alle im Carnot-Kreis ausgeführten Prozesse reversibel sind, können wir ihn umgekehrt arbeiten lassen, dh Wärme von dem Körper mit niedrigerer Temperatur nehmen und an einen Körper mit höherer Temperatur abgeben, was ihn zu einem Kältekreislauf macht.

Prozess 1-2: Reversible adiabatische Expansion

Dabei wird die Luft entspannt, die Temperatur auf T . gesenkt_c, hält die Entropie konstant und ohne Wärmewechselwirkung.

Das ist keine Entropieänderung und das System ist isoliert

Prozess 2-3: Isotherme Expansion

Dabei wird die Luft mit konstanter Temperatur unter Wärmeentwicklung entspannt. Die Wärme wird vom Kühlkörper bei niedriger Temperatur gewonnen. Die Wärmezufuhr erfolgt, während die Temperatur gehalten wird (T_c) wird konstant gehalten.

Prozess 3-4: Reversible adiabatische Kompression

Dabei wird die Luft komprimiert, wodurch die Temperatur auf T . steigt_h, hält die Entropie konstant und keine Wärmewechselwirkung.

Das ist keine Entropieänderung und das System ist isoliert

Prozess 4-1: isotherme Kompression

Dabei wird die Luft mit konstanter Temperatur unter Wärmeverlust komprimiert. Wärme wird an das heiße Reservoir abgegeben. Die Wärmeabweisung erfolgt, während die Temperatur gehalten wird (T_h) wird konstant gehalten.

Effizienz des Carnot-Zyklus umkehren

Die Effizienz des umgekehrten Carnot-Zyklus wird als Leistungskoeffizient bezeichnet.

Der COP ist definiert als das Verhältnis der gewünschten Leistung zur zugeführten Energie.

$COP = frac{Gewünschte Leistung}{Zugelieferte Energie}$

Carnot-Kühlkreislauf| Wirkungsgrad des Carnot-Kältekreislaufs | Leistungszahl Carnot Kältekreislauf | Effizienz des Carnot-Zyklus-Kühlschranks

Der Kühlkreislauf arbeitet im umgekehrten Carnot-Kreislauf. Das Hauptziel dieses Zyklus besteht darin, die Temperatur der Wärmequelle/des heißen Speichers zu senken.

$COP = frac{Gewünschte Leistung}{Zugelieferte Energie}=frac{Q_{c}}{W^{_{net}}}$

$COP =frac{Q_c}{Q_h-Q_c}=frac{Q_c}{Q_h}-1$

Anwendung: Klimaanlage, Kälteanlage

Carnot-Kreislauf-Wärmepumpe

Das Wärmepumpe funktioniert auf umgekehrtem Carnot-Zyklus. Das Hauptziel der Wärmepumpe ist es, Wärme von einem Körper zum anderen zu übertragen, meistens von einem Körper mit niedrigerer Temperatur zu einem Körper mit höherer Temperatur mit Hilfe der zugeführten Arbeit.

$COP = frac{Gewünschte Leistung}{Zugelieferte Energie}=frac{Q_{c}}{W^{_{net}}}$

$COP = frac{Gewünschte Leistung}{Zugelieferte Energie}=frac{Q_{h}}{W^{_{net}}}$

$COP =frac{Q_h}{Q_h-Q_c}=1-frac{Q_h}{Q_c}$

$COP_{HP}=COP_{REF}+1$

Vergleich von Carnot- und Rankine-Zyklus | Unterschied zwischen Carnot- und Rankine-Zyklus

Vergleich:

Unterschied zwischen Otto-Zyklus und Karotten-Zyklus

Carnot-Zyklus irreversibel

Wenn der Carnot-Zyklus auf adiabatischem und nicht auf reversiblem adiabatischem läuft, fällt er in die Kategorie des irreversiblen Carnot-Zyklus.

[VORLÄUFIGE VOLLAUTOMATISCHE TEXTÜBERSETZUNG - muss noch überarbeitet werden. Wir bitten um Ihr Verständnis.] 7 Realgas-Beispiele: Unter welchen Umständen

Entropie wird in Prozess 2-3 und 4-1 nicht konstant gehalten (ds ist ungleich Null)

wie unten dargestellt:

Die Arbeit, die im irreversiblen Zyklus produziert wird, ist vergleichsweise geringer als der reversible Carnot-Zyklus

Daher ist die Effizienz des irreversiblen Carnot-Zyklus geringer als die des reversiblen Carnot-Zyklus.

Warum der Carnot-Zyklus umkehrbar ist

Laut Carnot ist der Carnot-Zyklus ein theoretischer Zyklus, der maximale Effizienz bietet. Um diese maximale Effizienz zu erreichen, müssen wir alle Verluste eliminieren und das System als reversibel betrachten.

Wenn wir Verluste berücksichtigen, fällt der Zyklus in die Kategorie der irreversiblen und würde nicht die maximale Effizienz bieten.

Volumenverhältnis des Carnot-Zyklus

$left [ frac{T_{1}}{T_{4}} right ] =left [ frac{V_{4}}{V_{1}} right ]^{gamma -1}$
&

$left [ frac{T_{2}}{T_{3}} right ] =left [ frac{V_{3}}{V_{2}} right ]^{gamma -1}$

aber
$links T_1 = T_2 = T_h$

$links T_3 = T_4 = T_c$

$frac{V_{2}}{V_{1}} = frac{V_{3}}{V_{4}}$

Daher wird das Volumenverhältnis konstant gehalten.

Vorteile des Karottenzyklus

Der Carnot-Zyklus ist ein idealer Zyklus, der maximale Effizienz unter allen verfügbaren Zyklen bietet.
Der Carnot-Zyklus hilft bei der Gestaltung des eigentlichen Motors, um maximale Leistung zu erzielen.
Es hilft zu entscheiden, ob ein Zyklus gebaut werden kann. Solange der Motor eine geringere Effizienz als Carnot beibehält, ist der Motor möglich; sonst ist es nicht.

Nachteile des Carnot-Zyklus

Es ist unmöglich, Wärme bei konstanter Temperatur ohne Phasenänderung im Arbeitsmaterial zuzuführen und abzuführen.
Es ist unmöglich, eine reziproke Wärme zu konstruieren Motor, um einen Kolben mit sehr langsamer Geschwindigkeit zu bewegen vom Beginn der Expansion bis zur Mitte, um die isotherme Expansion zu befriedigen, und dann sehr schnell, um den reversiblen adiabatischen Prozess zu unterstützen.

Warum der Carnot-Zyklus im Kraftwerk nicht verwendet wird

Der Carnot-Zyklus hat eine isotherme bis adiabatische Übertragung. Um nun isotherm durchzuführen, müssen wir den Prozess entweder sehr langsam machen oder mit Phasenwechsel umgehen. Als nächstes folgt die reversible Adiabate, die schnell durchgeführt werden muss, um Wärmewechselwirkungen zu vermeiden.

Daher ist es schwierig, das System aufzubauen, da die Hälfte des Zyklus sehr langsam und die andere Hälfte sehr schnell läuft.

Carnot-Zyklus-Anwendung | Beispiel für den Karottenzyklus | Anwendung des Karottenzyklus im täglichen Leben

Thermische Geräte wie

Wärmepumpe: Wärme liefern
Kühlschrank: Kühlwirkung durch Wärmeabfuhr erzeugen
Dampfturbine: Strom zu erzeugen, dh thermische Energie zu mechanischer Energie.
Verbrennungsmotoren: um Strom zu erzeugen, dh thermische Energie in mechanische Energie.

Carnot-Dampfzyklus | Karottendampfkreislauf

Im Carnot-Dampfkreislauf ist Dampf ein Arbeitsfluid

Prozess 1-2: Isotherme Expansion	Erwärmung der Flüssigkeit durch Konstanthaltung der Temperatur im Kessel.
Prozess 2-3: Reversible adiabatische Expansion	In einer Turbine wird Fluid isentrop, dh entropiekonstant, expandiert.
Prozess 3-4: isotherme Kompression	Kondensation der Flüssigkeit durch Konstanthaltung der Temperatur im Kondensator.
Prozess 4-1: Reversible adiabatische Kompression	Fluid wird isentrop, dh entropiekonstant, komprimiert und wieder in den Ursprungszustand gebracht.

Seine Unpraktiken:

1) Es ist nicht schwierig, das Zweiphasensystem bei konstanter Temperatur zuzugeben oder zu verwerfen, da die Beibehaltung bei konstanter Temperatur die Temperatur auf den Sättigungswert fixiert. Die Beschränkung des Wärmeableitungs- oder -absorptionsprozesses auf das Mischphasenfluid wird jedoch die thermische Effizienz des Kreislaufs beeinträchtigen.

[VORLÄUFIGE VOLLAUTOMATISCHE TEXTÜBERSETZUNG - muss noch überarbeitet werden. Wir bitten um Ihr Verständnis.] 8085 Mikroprozessor: Interrupts, Funktionen und 7 Fakten

2) Der reversible adiabatische Expansionsprozess kann durch eine gut ausgelegte Turbine erreicht werden. Die Dampfqualität nimmt während dieses Vorgangs jedoch ab. Dies ist nicht günstig, da Turbinen Dampf mit mehr als 10 % Flüssigkeit nicht verarbeiten können.

3) Der reversible adiabatische Kompressionsprozess beinhaltet die Kompression eines Flüssigkeits-Dampf-Gemisches zu a gesättigte Flüssigkeit. Es ist schwierig, den Kondensationsprozess so genau zu steuern, um Zustand 4 zu erreichen. Es ist nicht möglich, einen Kompressor zu konstruieren, der Mischphasen bewältigen kann.

Fragen zum Karottenzyklus | Probleme mit dem Carnot-Zyklus | Beispielprobleme für den Carnot-Zyklus

Q1.) Zyklische Wärmekraftmaschinenbetreiber zwischen Quelle bei 900 K und Senke bei 380 K. a) Wie hoch wird der Wirkungsgrad sein? b) Wie hoch ist die Wärmeabgabe pro kW Nettoleistung des Motors?

Ans = gegeben: $T_h = 900 k$ und $T_c = 380 k$

$Effizienz =1- frac{T_{c}}{T_{h}}$

$eta =1- frac{380}{900}$

$eta =0.5777=55.77$ %

b) Wärmeabgabe (Qc) pro KW Nettoleistung

$eta =frac{W_{net}}{Q_h}$

$Q_h=frac{W_{net}}{eta }=frac{1}{0.5777}=1.731 KW$

$Q_c=Q_h-W_{net}=1.731-1=0.731 KW$

Abwärme pro KW Nettoleistung = 0.731 KW

Q2.) Carnot-Motor arbeitet mit 40% Wirkungsgrad mit Kühlkörper bei 360 K. Wie hoch wird die Temperatur der Wärmequelle sein? Wenn der Wirkungsgrad des Motors auf 55% erhöht wird, wie wird sich die Temperatur der Wärmequelle auswirken?

Ans = gegeben: $eta = 0.4, T_c=360 K$

$eta =1- frac{T_{c}}{T_{h}}$

$0.4 =1- frac{360}{T_{h}}$

$T_h=600 K$

If $eta = 0.55$

$0.55 =1- frac{360}{T_{h}}$

$T_h=800 K$

Q3.) Ein Carnot-Motor, der mit 1.5 kJ Wärme bei 360 K arbeitet und 420 J Wärme abgibt. Wie ist die Temperatur an der Spüle?

Antwort = gegeben: Q_h=1500 J, T_h= 360 K, Q_c= 420 J

$eta =1- frac{T_{c}}{T_{h}}=1- frac{Q_{c}}{Q_{h}}$

$frac{T_{c}}{T_{h}}=frac{Q_{c}}{Q_{h}}$

$frac{T_{c}}{360}=frac{420}{1500}$

$T_{c}=frac{420}{1500}*360$

$T_{c}=100.8 K$

FAQ

Was ist eine praktische Anwendung eines Carnot-Zyklus?

Wärmepumpe: Wärme liefern
Kühlschrank: Kühlwirkung durch Wärmeabfuhr erzeugen
Dampfturbine: um Strom zu erzeugen, dh thermische Energie in mechanische Energie.
Verbrennungsmotoren: um Strom zu erzeugen, dh thermische Energie in mechanische Energie.

Carnot-Zyklus vs Stirling-Zyklus

Stirling, der isentrope Kompressions- und isentropische Expansionsprozess des Carnot-Zyklus werden durch einen Regenerationsprozess mit konstantem Volumen ersetzt. Die anderen beiden Methoden sind die gleichen wie der Carnot-Zyklus mit isothermer Wärmezufuhr und -abfuhr.

Was ist der Unterschied zwischen einem Carnot-Zyklus und einem umgekehrten Carnot-Zyklus?

Der einfache Carnot-Zyklus arbeitet als Energieentwicklung, während der umgekehrte Carnot-Zyklus als Energie verbrauchend arbeitet.

Der Carnot-Zyklus wird verwendet, um eine Wärmekraftmaschine zu entwerfen, während der umgekehrte Zyklus verwendet wird, um eine Wärmepumpe und ein Kühlsystem zu entwerfen.

Warum Carnot-Zyklus effizienter ist als alle anderen idealen Zyklen wie Otto Diesel Brayton Ideal VCR

Wie groß ist die Netto-Entropieänderung während eines Carnot-Zyklus?

Die Netto-Entropieänderung während eines Carnot-Zyklus ist null.

warum Carnot-Zyklus nicht möglich ist

Der Carnot-Zyklus hat eine isotherme bis adiabatische Übertragung. Um nun isotherm durchzuführen, müssen wir den Prozess entweder sehr langsam machen oder mit Phasenwechsel umgehen.

Als nächstes folgt die reversible Adiabate, die schnell durchgeführt werden muss, um Wärmewechselwirkungen zu vermeiden.

Daher ist es schwierig, das System aufzubauen, da die Hälfte des Zyklus sehr langsam und die andere Hälfte sehr schnell läuft.

Warum ist der Carnot-Zyklus am effizientesten?

Warum beinhaltet der Carnot-Zyklus nur den isothermen und adiabatischen Prozess und nicht andere Prozesse wie isochore oder isobare?

Das Hauptziel des Carnot-Zyklus ist es, maximale Effizienz zu erreichen, was dazu führt, dass das System reversibel wird. Um das System reversibel zu machen, sollte kein Wärmewechselwirkungsprozess aufrechterhalten werden, dh ein adiabatischer Prozess.

Und um maximale Arbeitsleistung zu erzielen, verwenden wir isotherme Verfahren.

Wie hängt der Carnot-Zyklus mit einem Stirling-Zyklus zusammen?

Was passiert mit der Effizienz von zwei Carnot-Motorenwerken mit derselben Quelle und Senke?

Die Effizienz ist dieselbe, da die Effizienz des Carnot-Zyklus nur von der Temperatur der Quelle und der Senke abhängt.

Kombination aus Carnot Zyklus und Carnot Kühlschrank

Die Arbeitsleistung der Carnot-Wärmekraftmaschine, die als Arbeitsleistung für das Carnot-Kühlsystem bereitgestellt wird.

Ist es notwendig, dass Kühlschränke nur im Carnot-Zyklus funktionieren?

Um den maximalen Leistungskoeffizienten (COP) zu erhalten, wird der Kühlkreislauf theoretisch auf Carnot eingestellt.

Die Temperatur von zwei Reservoirs eines Carnot-Motors wird um den gleichen Betrag erhöht Wie wird der Wirkungsgrad beeinflusst?

Der Temperaturanstieg beider Reservoirs in demselben wird tendenziell an Effizienz verlieren

Verwendung des Ständers im Carnot-Zyklus?

Das Stativ dient zur Durchführung eines adiabatischen Prozesses. Es besteht aus nichtleitendem Material.

Wichtige Ergebnisse für den Carnot-Motorzyklus?

Eine beliebige Anzahl von Motoren, die nach dem Carnot-Prinzip arbeiten und dieselbe Quelle und Senke haben, haben dieselbe Effizienz.

Terminal des Carnot-Motors?

Der Carnot-Motor besteht aus: Heißer Vorratsbehälter, Kaltes Waschbecken & Isolierender Ständer.

Definition von Isolierständer, der ein Teil von Carnots Motor ist?

Der Ständer dient zur Durchführung einer adiabatischer Prozess, und es besteht aus nichtleitendem Material.

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Parameter	Carnot	Rankine-Zyklus
Definition	Der Carnot-Zyklus ist ein idealer thermodynamischer Zyklus, der unter zwei thermischen Reservoirs funktioniert.	Der Rankine-Zyklus ist ein praktischer Zyklus von Dampfmaschine und Turbine
TS-Diagramm
Wärmezufuhr und -abweisung	Wärmezufuhr und Wärmeabfuhr erfolgen bei konstanter Temperatur. (isotherm)	Wärmezufuhr und -abfuhr erfolgen bei konstantem Druck (isobar)
Arbeitsmedium	Das Arbeitsmedium in Carnot ist atmosphärische Luft. Einphasensystem	Das Arbeitsmedium in Carnot ist Wasser/Dampf. Behandelt zwei Phasen
effizienz	Die Carnot-Effizienz ist unter allen Zyklen maximal.	Die Rankine-Effizienz ist geringer als bei Carnot.
Anwendung	Der Carnot-Zyklus wird zum Entwerfen von Wärmekraftmaschinen verwendet.	Der Rankine-Zyklus wird zum Entwerfen von Dampfmaschinen/Turbinen verwendet.

Parameter	Carnot	Otto-Zyklus
Definition	Der Carnot-Zyklus ist ein idealer thermodynamischer Zyklus, der unter zwei thermischen Reservoirs funktioniert.	Der Otto-Zyklus ist ein idealer thermodynamischer Verbrennungszyklus.
Ts-Diagramm
Prozesse	Zwei isotherme und zwei isentrope	Zwei isochore und zwei isentrop.
Wärmezufuhr und -abweisung	Wärmezufuhr und Wärmeabfuhr erfolgen bei konstanter Temperatur. (isotherm)	Wärme wird bei konstantem Volumen erzeugt und am Auslass abgegeben. Es ist keine externe Wärmequelle erforderlich. Es erzeugt Wärme durch chemische Prozesse, die die Verbrennung eines Benzin-Luft-Gemisches mit Hilfe einer Zündkerze unter hohem Druck sind.
Arbeitsmedium	Das Arbeitsmedium in Carnot ist atmosphärische Luft.	Es wird ein Benzin-Luft-Gemisch verwendet.
effizienz	Die Carnot-Effizienz ist unter allen Zyklen maximal.	Otto-Zyklus hat weniger Effizienz als der Carnot-Zyklus.
Anwendung	Der Carnot-Zyklus wird zum Entwerfen von Wärmekraftmaschinen verwendet.	Otto-Zyklus wird für Ottomotoren mit innerer Verbrennung verwendet.

CARNOT-ZYKLUS

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Carnot-Zyklus in der Thermodynamik | Arbeitsprinzip des Carnot-Zyklus | idealer Carnot-Zyklus | Thermodynamik des Carnot-Zyklus | Carnot-Zyklus Definition | Arbeitsprinzip des Carnot-Zyklus | Luftstandard Carnot-Zyklus| Carnot-Zyklus reversibel.

Bedeutung des Carnot-Zyklus

Carnot-Zyklus pv-Diagramm | Carnot-Zyklus ts-Diagramm | pv- und ts-Diagramm des Carnot-Zyklus | Carnot-Zyklus pv ts | Carnot-Zyklusdiagramm | Carnot-Zyklus pv-Diagramm erklärt | Carnot-Zyklus ts-Diagramm erklärt

Carnot-Zyklus besteht aus | Carnot-Zyklusdiagramm | Schritte des Carnot-Zyklus | 4 Stufen des Carnot-Zyklus | Carnot-Zyklusarbeit| isotherme Expansion im Carnot-Zyklus| Carnot-Zyklus-Experiment

Carnot-Zyklusgleichungen| Ableitung des Carnot-Zyklus

Carnot-Zyklus Arbeit geleistete Ableitung

Ableitung der Entropie aus dem Carnot-Zyklus | Entropieänderung im Carnot-Zyklus | Änderung im Carnot-Zyklus der Entropie | Ableitung der Entropie aus dem Carnot-Zyklus | Entropieänderung im Carnot-Zyklus

Carnot-Zyklus-Effizienz| Berechnung der Carnot-Zykluseffizienz| Carnot-Zyklus-Effizienzgleichung| Carnot-Zyklus-Wirkungsformel | Effizienznachweis des Carnot-Zyklus | maximale Effizienz des Carnot-Zyklus | Die Effizienz des Carnot-Zyklus ist maximal, wenn | maximale Effizienz des Karottenzyklus

Karottenzyklus umkehren | der umgekehrte Karottenzyklus | umgekehrter Carnot-Kühlkreislauf

Effizienz des Carnot-Zyklus umkehren

Carnot-Kühlkreislauf| Wirkungsgrad des Carnot-Kältekreislaufs | Leistungszahl Carnot Kältekreislauf | Effizienz des Carnot-Zyklus-Kühlschranks

Carnot-Kreislauf-Wärmepumpe

Vergleich von Carnot- und Rankine-Zyklus | Unterschied zwischen Carnot- und Rankine-Zyklus

Unterschied zwischen Otto-Zyklus und Karotten-Zyklus

Carnot-Zyklus irreversibel

Warum der Carnot-Zyklus umkehrbar ist

Volumenverhältnis des Carnot-Zyklus

Vorteile des Karottenzyklus

Nachteile des Carnot-Zyklus

Warum der Carnot-Zyklus im Kraftwerk nicht verwendet wird

Carnot-Zyklus-Anwendung | Beispiel für den Karottenzyklus | Anwendung des Karottenzyklus im täglichen Leben

Carnot-Dampfzyklus | Karottendampfkreislauf

Fragen zum Karottenzyklus | Probleme mit dem Carnot-Zyklus | Beispielprobleme für den Carnot-Zyklus

FAQ

Was ist eine praktische Anwendung eines Carnot-Zyklus?

Carnot-Zyklus vs Stirling-Zyklus

Was ist der Unterschied zwischen einem Carnot-Zyklus und einem umgekehrten Carnot-Zyklus?

Warum Carnot-Zyklus effizienter ist als alle anderen idealen Zyklen wie Otto Diesel Brayton Ideal VCR

Wie groß ist die Netto-Entropieänderung während eines Carnot-Zyklus?

warum Carnot-Zyklus nicht möglich ist

Warum ist der Carnot-Zyklus am effizientesten?

Warum beinhaltet der Carnot-Zyklus nur den isothermen und adiabatischen Prozess und nicht andere Prozesse wie isochore oder isobare?

Wie hängt der Carnot-Zyklus mit einem Stirling-Zyklus zusammen?

Was passiert mit der Effizienz von zwei Carnot-Motorenwerken mit derselben Quelle und Senke?

Kombination aus Carnot Zyklus und Carnot Kühlschrank

Ist es notwendig, dass Kühlschränke nur im Carnot-Zyklus funktionieren?

Die Temperatur von zwei Reservoirs eines Carnot-Motors wird um den gleichen Betrag erhöht Wie wird der Wirkungsgrad beeinflusst?

Verwendung des Ständers im Carnot-Zyklus?

Wichtige Ergebnisse für den Carnot-Motorzyklus?

Terminal des Carnot-Motors?

Definition von Isolierständer, der ein Teil von Carnots Motor ist?

Hallo Mitleser,