Топлинни двигатели, тяхната ефективност

Всички термодинамични процеси, протичащи в затворена система, подразделят се на обратими и необратими.

Термодинамичният процес се нарича обратим, ако, продължавайки в обратна посока, той връща системата в първоначалното й състояние без консумация на енергия.

(еластична деформация на тела, непрекъснати вибрации)

Всички идеални газови изопроцеси са обратими. В противен случай процесът се нарича необратим.

Всички реални процеси са необратими, тъй като те не могат да бъдат извършени в обратна посока без изразходването на допълнителна енергия (разширяване на газа в кухина, затихващи трептения, експлозия).

Ако директният необратим ABC процес се допълни с обратния SDA процес, тогава получаваме затворен процес, наречен циркуляр или цикъл.

двигатели
Кръгов процес или цикъл се нарича процес, при който системата след поредица от промени се връща в първоначалното си състояние.

Цикълът е изобразен като затворена крива.

Циклите могат да се състоят както от обратими, така и от необратими процеси.

Цикъл, състоящ се от обратими процеси, се нарича обратим.

топлинни
Топлинен двигател - Това е система, която извършва многократен кръгов процес (цикъл), при който се извършва механична работа поради топлина, доставяна отвън. За да направите това, е необходимо работното вещество в началото на цикъла да даде определено количество топлина Q1 и в края на цикъла да отнеме количеството топлина Q2.

Работният флуид се довежда в контакт с нагревателя и получава Q1 от него (фиг. 1). В същото време температурата на газа се повишава, той се разширява и движи буталото, като върши работа А1. След това работният флуид се довежда в контакт с хладилника, дава му Q2, газът се охлажда и компресира, придвижвайки буталото в обратна посока, което е еквивалентно на газа, който върши отрицателна работа А2. След установяване на топлинно равновесие с хладилника, работната течност отново се довежда в контакт с нагревателя; цикъл завършен.