Kev voj voog Carnot

kev txwv

Thaum peb hais nyob rau hauv physics thiab thermodynamics ntawm lub Kev voj voog Carnot peb tab tom xa mus rau ib ntu ntawm cov txheej txheem uas tshwm sim nyob rau hauv Kev Koom Tes Ntawm Carnot. Nws yog cov khoom siv zoo tagnrho muaj tsuas yog ob peb qhov kev hloov pauv-hom. Qhov no txhais tau tias thaum cov txheej txheem no tau tshwm sim, thawj zaug hauv lub xeev tuaj yeem rov ua dua. Hom lub cev muaj zog no tau xav hauv physics yog qhov zoo tshaj plaws lub cev muaj zog thiab siv tau los ua qhov phiaj so ntawm lwm lub zog.

Hauv tsab xov xwm no peb yuav qhia koj txhua yam koj xav paub txog lub voj voog Carnot thiab nws cov yam ntxwv tseem ceeb.

Lub ntsiab nta

Carnot mus los theem

Peb tabtom hais tias lub cav no suav tau tias yog lub cav zoo. Qhov no yog li vim nws tsis muaj qhov zoo ntawm lub zog, vim muaj kev sib txhuam nrog hauv av lossis huab cua thiab tsis muaj hom viscosity. Tag nrho cov yam ntxwv no lossis qhov tsis txaus ntseeg tshwm sim hauv txhua lub cav tiag, txij li ntawd los nws tsis yooj yim sua kom hloov thermal lub zog rau hauv 100% ua haujlwm tau. Txawm li cas los xij, Carnot heap tuaj yeem sim ua txhua yam xwm txheej no kom tuaj yeem ua haujlwm tau zoo dua thiab ua kom muaj kev suav tau yooj yim dua.

Thaum peb yuav lub cav, peb ua nws pib los ntawm cov khoom uas muaj peev xwm ntawm kev ua haujlwm. Piv txwv, cov tshuaj siv loj yog roj av, roj av lossis chav. Thaum cov tshuaj no uas muaj peev xwm ua haujlwm tau raug hloov ntau yam nyob hauv qhov hloov kub thiab txias, ua kom muaj qee qhov txawv txav hauv lawv qhov ntim. Ua li no, lub piston tuaj yeem txav mus nyob rau hauv lub tog raj kheej kom muaj lub cev muaj zog.

Lub caij nyoog Carnot yog dab tsi?

carnot voj voog

Lub voj voog no tshwm sim nyob rau hauv qhov system hu ua Carnot cav. Hauv lub cav no muaj cov pa roj zoo tshaj plaws uas tau ntim rau hauv lub tog raj kheej thiab cov uas tau muab nrog lub piston. Lub piston tau nyob rau hauv kev sib cuag nrog ntau qhov chaw uas nyob rau txawv chaw. Hauv cov kab ke no qee cov txheej txheem tshwm sim uas peb tuaj yeem piav lub ntsiab lus hauv qab no:

  • Ib qhov nqi ntawm cov cua sov yog muab rau lub cuab yeej. Tus nqi ntawm tshav kub no los ntawm lub siab kub thermal ua kom sov.
  • Lub cev muaj zog ua haujlwm ua tsaug rau cov cua sov no uas yuav muab nkag los
  • Qee qhov cua sov siv thiab qee qhov siv tsis muaj sijhawm. Cov khib nyiab tau pauv mus rau lub thawv ntawv thermal uas nyob ntawm qhov ntsuas kub.

Thaum peb tau pom txhua tus txheej txheem, peb yuav mus saib dab tsi theem ntawm Carnot lub voj voog yog. Kev ntsuam xyuas ntawm cov txheej txheem no yog kwv yees siv daim duab uas ntsuas thiab ntsuas qhov ntsuas. Lub hom phiaj ntawm lub cav yuav tuaj yeem ua kom lub tank muaj ob qhov txias los ntawm kev rho tawm cov cua sov ntawm nws. Hauv qhov no peb yuav tham txog lub tshuab ua kom txias. Yog tias, ntawm qhov tsis sib xws, lub hom phiaj yog hloov cov cua sov mus rau lub taub ntim cua sov rau tus naj npawb ib, tom qab ntawd peb yuav hais txog lub tshuab cua sov.

Yog tias peb ntsuas lub siab thiab ntim daim duab peb pom tias kev hloov pauv ntawm qhov siab thiab qhov kub ntawm lub cav tau qhia raws qee yam kev mob uas yog cov hauv qab no:

  • Ntev npaum li qhov kub thiab txias tseem khaws cia. Ntawm no peb tab tom tham txog ib qho txheej txheem isothermal.
  • Thaum tshav kub kub tsis hloovCov. Nov yog qhov uas peb muaj cov rwb thaiv tsev thermal.

Cov txheej txheem khib nyiab yuav tsum muaj kev sib txuas ua ke thiab qhov no tau tiav ua tsaug rau rwb thaiv tsev thermal.

Theem ntawm lub voj voog Carnot

siab thiab ntim hloov

Thaum pib qhov pib peb tuaj yeem pib nrog txhua ntu ntawm lub voj voog uas cov roj muaj qee yam kev mob ntawm kev kub siab, ntim thiab ntsuas kub. Qhov no thiab roj av yuav muaj ntau cov txheej txheem uas yuav coj nws rov qab mus rau qhov pib. Thaum cov roj tau rov qab mus rau nws thawj qhov kev mob, nws yog nyob rau hauv zoo meej pib lwm lub voj voog. Cov mob no tau muab kom ntev li ntev los ntawm lub zog sab hauv ntawm qhov kawg yog tib yam li lub zog sab hauv thaum pib. Qhov no txhais tau tias lub zog tau ua kom zoo. Peb twb paub hais tias lub zog tsis yog tsim los tsis rhuav tshem, tab sis tsuas yog hloov pauv.

Thawj theem ntawm Carnot lub voj voog yog raws li kev nthuav dav tsis sib xws. Hauv theem no, lub kaw lus nqus cov cua sov los ntawm lub thawv tso cua sov 1 thiab yauv ua lub hauv siab tsis sib xws. Li no, cov roj ntim tau nce thiab qhov siab poob qis. Txawm li cas los xij, qhov kub tseem nyob ruaj khov txij li thaum cov pa roj nthuav dav nws txias. Yog li ntawd, peb paub tias nws lub zog nyob sab hauv tsis tu ncua thaum sijhawm.

Hauv theem ob peb muaj a adiabatic nthuav. Adiabatic txhais tau hais tias lub kaw lus tsis nce lossis poob thaum tshav kub. Qhov no yog ua tiav los ntawm kev tso cov roj tso rau hauv rwb thaiv tsev kub raws li qhia saum toj no. Yog li ntawd, nyob rau hauv ib qho adiabatic nthuav dav lub ntim nce thiab lub siab poob kom txog thaum nws mus txog nws tus nqi qis kawg.

Nyob hauv theem peb muaj cov kev tswj isothermal. Ntawm no peb tshem tawm cov rwb thaiv tsev thiab lub kaw lus nkag mus rau hauv kev sib cuag nrog lub taub ntim cua sov hauv tooj 2, uas yuav nyob rau hauv qis ntsuas kub. Yog li, lub kaw lus muaj lub luag haujlwm rau xa cov cua sov pov tseg uas tsis tau siv rau cov khoom siv cua sov no. Raws li cov cua sov tso tawm, lub siab pib nce thiab ntim tau tsawg dua.

Thaum kawg, hauv theem kawg ntawm tus txheej txheem Carnot peb muaj aadiabatic compression. Ntawm no peb rov qab mus rau theem ntawm lub rwb thaiv tsev thermal los ntawm lub kaw lus. Lub siab ua kom lub ntim poob qis kom txog thaum mus txog qhov pib zoo thawj zaug. Yog li ntawd, lub voj voog yog npaj los pib dua.

Cov Kev Txwv

Raws li tau hais ua ntej, Carnot lub cav zoo tagnrho. Qhov no txhais tau tias nws muaj nws cov kev txwv txij li lub sijhawm lub cev muaj zog tiag tsis muaj ntawd 100% kev ua haujlwm zoo. Peb paub tias ob lub tshuab Carnot muaj qhov ua tau zoo yog tias lawv ob qho tib si ua haujlwm nrog tib lub tshuab cua sov. Qhov lus tshaj tawm no txhais tau hais tias kuv saib xyuas yam khoom peb siv, vim tias qhov kev ua yeeb yaj kiab yuav nyob ywj pheej thiab tsis tuaj yeem raug tsa.

Qhov xaus hais tias peb kos los ntawm kev txheeb xyuas dhau los yog tias lub voj voog Carnot yog qhov saum toj ntawm cov txheej txheem thermodynamic uas tuaj yeem nkag tau zoo. Ntawd yog, dhau ntawd, yuav tsis muaj lub cav nrog kev ua tau zoo dua. Peb paub tias qhov tseeb ntawm cov rwb thaiv tsev thermal yeej tsis muaj qhov zoo thiab qhov tsis yooj yim muaj nyob rau qhov tsis muaj, vim tias muaj qhov kub hloov pauv nrog sab nraud.

Hauv lub tsheb, lub cav lub cav ua kom sov thiab ntawm qhov tod tes, kev sib xyaw roj av thiab huab cua tsis coj raws nraim, koj sib txuas lus zoo. Tsis hais txog qee yam uas ua rau txo qis hauv kev kawm.

Kuv vam tias nrog cov ntaub ntawv no koj tuaj yeem kawm paub ntau ntxiv txog lub voj voog Carnot thiab nws cov yam ntxwv.


Cov ntsiab lus ntawm tsab xov xwm ua raws li peb cov ntsiab cai ntawm kev tswj hwm kev ncaj nceesCov. Tshaj tawm ib qho yuam kev nyem no.

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