Sikot sa Carnot

mga limitasyon

Kung nagsulti kita sa pisika ug thermodynamics sa Sikot sa Carnot nagtumong kami sa usa ka han-ay sa mga proseso nga nahitabo sa usa ka makina sa Carnot. Kini usa ka sulundon nga aparato nga naglangkob sa pipila ra nga mga proseso nga mahimo’g mabalhin. Kini nagpasabut nga kung nahinabo na kini nga mga proseso, mahimo’g ipadayon ang inisyal nga kahimtang. Ang kini nga klase nga motor gikonsiderar sa pisika ingon usa ka sulundon nga motor ug gigamit aron makahimo sa pagplano sa nahabilin nga mga motor.

Niini nga artikulo isulti namon kanimo ang tanan nga kinahanglan nimo mahibal-an bahin sa siklo sa Carnot ug mga punoan nga kinaiya niini.

Pangunang mga kinaiya

Yugto sa siklo sa Carnot

Gisulti namon nga kini nga klase nga makina gikonsiderar nga usa ka sulundon nga makina. Tungod niini tungod kay wala kini kakulang sa kusog, tungod sa pagkagubot sa yuta o hangin ug wala’y lahi nga lapok. Ang tanan nga kini nga mga kinaiya o disbentaha motungha sa bisan unsang tinuud nga makina, sukad imposible nga mabag-o ang enerhiya sa kainit ngadto sa magamit nga trabaho sa 100%. Bisan pa, ang Carnot heap mahimong simulate ang tanan nga kini nga mga kondisyon aron mahimo nga mas maayo ang pagtrabaho ug paghimo sa mga kalkulasyon sa usa ka mas simple nga paagi.

Kung mopalit kami usa ka makina, gihimo namon kini nga nagsugod gikan sa usa ka sangkap nga makahimo sa pagbuhat. Pananglitan, ang mga punoan nga sangkap nga gigamit mao ang gas, gasolina o singaw. Kung kini nga mga sangkap nga makahimo sa paghimo og trabaho gipailalom sa lainlaing mga pagbag-o sa pareho nga temperatura ug presyur, naghimo sila pipila nga mga pagkalainlain sa ilang gidaghanon. Sa kini nga paagi, ang usa ka piston mahimong ibalhin sa sulud sa usa ka silindro aron adunay motor.

Unsa ang siklo sa Carnot?

siklo sa karnot

Nahitabo kini nga siklo sa sulud sa usa ka sistema nga gitawag nga makina sa Carnot. Sa kini nga makina adunay usa ka sulundon nga gas nga sulud sa usa ka silindro ug diin gihatagan usa ka piston. Ang piston adunay kontak sa lainlaing mga gigikanan nga lainlain ang temperatura. Sa kini nga sistema adunay pipila ka mga proseso nga mahimo naton makita sa mga mosunud nga lakang:

  • Ang usa ka piho nga kantidad sa kainit ang gihatag sa aparato. Ang kini nga gidaghanon sa kainit gikan sa taas nga temperatura nga reservoir nga kainit.
  • Ang motor naghimo sa trabaho tungod sa kini nga kainit nga igahatag
  • Ang pila sa kainit gigamit ug ang usik usik. Ang basura gibalhin sa thermal tank nga naa sa labing mubu nga temperatura.

Kung nakita na namon ang tanan nga mga proseso, makita namon kung unsa ang mga hugna sa siklo sa Carnot. Ang pagtuki sa kini nga mga proseso gipatuman gamit ang usa ka dayagram diin gisukod ang presyur ug gidaghanon. Ang katuyoan sa makina mahimo nga magpadayon nga cool ang tanke nga numero duha pinaagi sa pagkuha sa init gikan niini. Sa kini nga kaso maghisgut kami bahin sa usa ka makina nga makapabugnaw. Kung, sa kasukwahi, ang katuyoan nga ibalhin ang kainit sa thermal reservoir nga usa ka numero, nan naghisgot kami bahin sa usa ka heat pump.

Kung analisahon namon ang usa ka pressure ug volume diagram nakita namon nga ang mga pagbag-o sa presyur ug temperatura sa makina gipakita ubos sa piho nga mga kondisyon nga mao ang mosunud:

  • Basta ang temperatura padayon nga kanunay. Gihisgutan namon ang bahin sa usa ka proseso sa isothermal.
  • Wala’y pagbalhin sa kainit. Dinhi adunay kami pagkakabulag sa kainit.

Ang mga proseso sa isothermal kinahanglan nga konektado sa usag usa ug kini nakab-ot salamat sa pagbulag sa kainit.

Mga yugto sa siklo sa Carnot

pagbag-o sa presyur ug kadaghan

Sa pagsugod nga punto mahimo kita magsugod sa bisan unsang bahin sa siklo diin ang gas adunay piho nga mga kondisyon sa presyur, gidaghanon ug temperatura. Ang kini ug gas mag-agi sa usa ka serye sa mga proseso nga magdala niini nga mobalik sa mga pagsugod nga kondisyon. Sa higayon nga ang gas nakabalik sa una nga mga kondisyon niini, kini naa sa hingpit nga kondisyon aron magsugod ang usa pa nga siklo. Ang kini nga mga kondisyon gihatag basta ang kusog sa sulud sa katapusan parehas sa sulud nga kusog sa sinugdanan. Kini nagpasabut nga ang enerhiya gitipigan. Nahibal-an na naton nga ang kusog dili ni namugna ni naguba, apan nabag-o ra.

Ang una nga yugto sa siklo sa Carnot gibase sa usa ka pagpadako sa isothermal. Niini nga yugto ang sistema mosuhop sa kainit gikan sa thermal reservoir 1 ug moagi sa usa ka pagpalapad sa isothermal. Tungod niini, modaghan ang gas ug maminusan ang presyur. Bisan pa, ang temperatura nagpabilin nga makanunayon tungod kay kung ang gas mopadako kini mobugnaw. Busa, nahibal-an namon nga ang kusog sa sulud niini nagpabilin nga kanunay sa paglabay sa panahon.

Sa ikaduhang yugto adunay kita adiabatic pagpalapad. Ang gipasabut sa Adiabatic nga ang sistema dili makakuha o mawad-an sa kainit. Nakab-ot kini pinaagi sa pagbutang sa gas sa pagbulag sa kainit sama sa gipakita sa taas. Busa, sa usa ka adiabatic nga pagdako ang pagtaas sa volume ug ang presyon mikunhod hangtod moabut sa labing ubos nga kantidad niini.

Diha sa ikatulo nga yugto adunay kami usa ka compression sa isothermal. Dinhi gikuha namon ang pagbulag ug ang sistema nakigsabut sa thermal tank number 2, nga naa sa usa ka ubos nga temperatura. Busa, responsable ang sistema sa pagbalhin sa init nga basura nga wala magamit sa kini nga thermal tank. Samtang nagpagawas ang kainit, ang presyur nagsugod sa pagdugang ug ang gidaghanon maminusan.

Sa katapusan, sa katapusang yugto sa siklo sa Carnot adunay kami usa kaadiabatic compression. Mobalik kita dinhi sa usa ka yugto sa kainit nga pagbulag sa sistema. Gidugangan sa presyur ang pagmobu sa gidaghanon hangtod nakaabut pag-usab sa inisyal nga kondisyon. Busa, ang siklo andam na nga magsugod pag-usab.

Mga limitasyon

Sama sa nahisgutan na kaniadto, ang makina sa Carnot gipaangay. Kini nagpasabut nga kini adunay mga limitasyon sukad tinuud nga mga motor wala kana nga 100% kaepisyente. Nahibal-an namon nga ang duha nga makina sa Carnot adunay parehas nga kahusayan kung pareho sila nga naglihok nga adunay parehas nga mga thermal reservoir. Kini nga pahayag nagpasabut nga ako nahingawa sa sangkap nga among gigamit, tungod kay ang pagbuhat mahimo’g hingpit nga independente ug dili motaas.

Ang konklusyon nga nakuha namon gikan sa miaging pag-analisar mao nga ang siklo sa Carnot mao ang kinatumyan sa proseso nga thermodynamic nga mahimo’g makab-ot. Kana mao, sa unahan niana, wala’y makina nga adunay labi ka daghang kaepektibo. Nahibal-an namon nga ang katinuud sa pagbulag sa kainit dili gyud perpekto ug ang mga yugto sa adiabatic wala maglungtad, tungod kay adunay pagbayloay sa kainit sa gawas.

Sa kaso sa usa ka awto, nag-init ang bloke sa makina ug sa pikas nga bahin, ang sagol nga gasolina ug hangin dili eksakto nga paggawi, maayo ang inyong komunikasyon. Dili na hisgutan ang pipila nga mga hinungdan nga hinungdan sa usa ka grabe nga pagkunhod sa paghimo.

Gihangyo ko nga sa kini nga kasayuran mahibal-an nimo ang labi pa bahin sa siklo sa Carnot ug mga kinaiya niini.


Ang sulud sa artikulo nagsunod sa among mga prinsipyo sa pamatasan sa editoryal. Aron magreport usa ka pag-klik sa sayup dinhi.

Himoa ang una nga makomentaryo

Biyai ang imong komentaryo

Ang imong email address dili nga gipatik. Gikinahanglan kaumahan mga gimarkahan sa *

*

*

  1. Responsable sa datos: Miguel Ángel Gatón
  2. Katuyoan sa datos: Kontrolaha ang SPAM, pagdumala sa komento.
  3. Legitimation: Ang imong pagtugot
  4. Komunikasyon sa datos: Ang datos dili ipahibalo sa mga ikatulong partido gawas sa ligal nga obligasyon.
  5. Pagtipig sa datos: Ang database nga gidumala sa Occentus Networks (EU)
  6. Mga Katungod: Sa bisan unsang oras mahimo nimong limitahan, bawion ug tanggalon ang imong kasayuran.