當我們講物理學和熱力學 卡諾循環 我們指的是卡諾引擎中發生的一系列過程。 它是僅由幾個可逆類型的過程組成的理想設備。 這意味著一旦執行了這些過程，就可以恢復初始狀態。 在物理上，這種類型的電動機被認為是理想的電動機，並且可以用來規劃其餘電動機。
在本文中，我們將告訴您有關卡諾循環及其主要特徵的所有信息。
Característicasprincipales
我們在說這種發動機被認為是理想的發動機。 之所以如此，是因為它由於與地面或空氣的摩擦以及任何類型的粘度而缺乏能量耗散。 所有這些特徵或缺點在任何實際的發動機中都會出現，因為 不可能將熱能100％轉換為可用功。 但是，卡諾堆可以模擬所有這些條件，以使其更好地工作並以更簡單的方式進行計算。
當我們購買發動機時，我們會從能夠工作的物質開始做起。 例如，使用的主要物質是氣體，汽油或蒸汽。 當這些能夠發揮作用的物質在溫度和壓力上發生各種變化時， 它們會在音量上產生一些變化。 以這種方式，活塞可以在汽缸內移動以具有電動機。
什麼是卡諾循環？
此循環發生在稱為Carnot引擎的系統中。 在該發動機中，存在理想氣體，該理想氣體被封閉在氣缸中並設有活塞。 活塞與處於不同溫度的各種源接觸。 在此系統中，我們可以在以下步驟中看到一些過程：
- 一定量的熱量提供給設備。 該熱量來自高溫儲熱器。
- 電動機將通過提供熱量來執行工作
- 有些熱量被利用，有些浪費了。 廢物被轉移到溫度較低的熱箱中。
看完所有過程後，我們將了解卡諾循環的各個階段。 使用測量壓力和體積的圖表對這些過程進行分析。 發動機的目的可以是通過吸收熱量來保持XNUMX號油箱冷卻。 在這種情況下，我們將討論冷卻機。 相反，如果目標是將熱量傳遞到第一熱儲罐，那麼我們所說的是熱泵。
如果我們分析壓力和容積圖，我們會看到在以下某些條件下顯示了發動機壓力和溫度的變化：
- 只要保持溫度恆定即可。 在這裡，我們談論的是等溫過程。
- 無熱傳遞。 這是我們隔熱的地方。
等溫過程需要相互連接，這要歸功於絕熱。
卡諾循環的階段
在開始時，我們可以從循環的任何部分開始，其中氣體具有一定的壓力，體積和溫度條件。 該氣體將經歷一系列過程，從而使其返回到初始狀態。 氣體恢復到初始狀態後，就可以開始另一個循環了。 只要結束時的內部能量與開始時的內部能量相同，就會給出這些條件。 這意味著節省了能量。 我們已經知道，能量既不會創造也不會破壞，而只會改變。
卡諾循環的第一階段基於等溫膨脹。 在該階段，系統從儲熱器1吸收熱量並進行等溫膨脹。 因此，氣體的體積增加並且壓力減小。 但是，溫度保持穩定，因為氣體膨脹時會冷卻。 因此，我們知道其內部能量隨時間保持恆定。
在第二階段，我們有一個 絕熱膨脹。 絕熱意味著該系統不會增加或損失熱量。 如上所述，這是通過將氣體置於隔熱中來實現的。 因此，在絕熱膨脹中，體積增加而壓力減小，直到達到最低值。
在 第三階段，我們進行等溫壓縮。 在這裡，我們取下了隔熱層，系統與溫度較低的2號保溫箱接觸。 因此，系統負責將尚未使用的廢熱傳遞到該熱罐。 隨著熱量的釋放，壓力開始增加而體積減小。
最後，在卡諾循環的最後階段絕熱壓縮。 在這裡，我們回到系統的隔熱階段。 壓力增加，體積減小，直到再次達到初始狀態。 因此，循環已準備好再次開始。
限制
如前所述，卡諾的發動機是理想化的。 這意味著它有其局限性，因為 真正的電機沒有100％的效率。 我們知道，如果兩台卡諾機器都使用相同的儲熱器，它們的效率相同。 這句話意味著我在乎我們使用什麼物質，因為性能將完全獨立並且無法提高。
我們從先前的分析得出的結論是，卡諾循環是可以理想地達到的熱力學過程的頂部。 也就是說，除此之外，將沒有效率更高的發動機。 我們知道絕熱絕不是完美的，絕熱階段是不存在的，因為與外界進行熱交換。
如果是汽車，發動機缸體會變熱，另一方面，汽油和空氣的混合物表現不佳，這是理想的交流方式。 更不用說一些因素 導致性能急劇下降。
我希望藉助這些信息，您可以了解有關卡諾循環及其特性的更多信息。