Carnotov cyklus

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Znázornenie Carnotovho cyklu v p-V diagrame.
Znázornenie Carnotovho cyklu v T-S diagrame. Porovnajte s p-V diagramom: TH = T1 = T2, TC = T3 = T4.

Carnotov cyklus, presnejšie vratný Carnotov cyklus[1], Carnotov obeh (vratný Carnotov obeh) alebo Carnotov proces (vratný Carnotov proces) je ideálny tepelný obeh pozostávajúci z vratných zmien (dvoch adiabát a dvoch izoteriem), ktorý prebieha medzi dvoma zásobníkmi tepla rôznej teploty. Má najvyššiu možnú tepelnú účinnosť v danom rozsahu teplôt.

Carnotov cyklus opisuje prácu ideálneho tepelného stroja a vyvodzuje jeho maximálnu teoretickú účinnosť. Teoreticky tento cyklus prvýkrát opísal Nicolas Léonard Sadi Carnot, po ktorom je aj pomenovaný.

Diagramy Carnotovho cyklu[upraviť | upraviť kód]

Jednotlivé fázy Carnotovho cyklu je možné podľa potreby znázorniť v rôznych diagramoch. p-V diagram vyjadruje závislosť tlaku od objemu, T-S diagram vyjadruje závislosť teploty od entropie.

  • krivka medzi bodmi 1 a 2 — izotermická expanzia
  • krivka medzi bodmi 2 a 3 — adiabatická expanzia
  • krivka medzi bodmi 3 a 4 — izotermická kompresia
  • krivka medzi bodmi 4 a 1 — adiabatická kompresia

V oboch typoch diagramov krivky jednotlivých zmien ohraničujú oblasť ktorej obsah zodpovedá práci vykonanej strojom.

Energetická bilancia Carnotovho cyklu[upraviť | upraviť kód]

úsek 1-2 izotermická expanzia (indexy podľa obrázku):

úsek 2 -3 adiabatická expanzia

  ;  

úsek 3-4 izotermická kompresia:

úsek 4-1 adiabatická kompresia:

  ;  

Účinnosť Carnotovho cyklu[upraviť | upraviť kód]

a po zjednodušení:

Účinnosť Carnotovho cyklu závisí iba od teplôt v stavoch 1,2 a 3,4.


Realizácia Carnotovho cyklu[upraviť | upraviť kód]

Teoretickou realizáciou Carnotovho cyklu je ideálny Carnotov tepelný motor.

Pozri aj[upraviť | upraviť kód]

Referencie[upraviť | upraviť kód]

  1. ANTAL, Štefan. Termodynamika. Bratislava : Edičné stredisko STU, 1992. 317 s.