卡诺循环和反向卡诺循环|电4umabetx官网

卡诺循环

的卡诺循环是一种以最佳效率而闻名的热力学循环。卡诺循环改变以热形式存在的能量，产生有用的可逆绝热(各向同性)和其他过程。卡诺热机的效率是1减去热热源温度与冷热源温度之比。卡诺循环以设定任何循环或发动机可以达到的最高效率基准而闻名。

工作流体在循环的第一部分做功，在循环的第二部分对工作流体做功。两者的区别就是净做的功。

循环效率可以最大限度地利用过程，需要最少的工作量和交付最多的使用可逆过程。实际上，由于每个过程的不可逆性，可逆循环是不可能实现的。

在可逆循环中工作的冰箱和热机被认为是比较实际的热机和冰箱的模型。在实际的循环开发中，以可逆循环为起点，对其进行修改以满足要求。

的卡诺循环由四个可逆过程(2个可逆-等温过程和2个可逆-绝热过程)组成，如下:

下面通过活塞的相关例子演示了卡诺循环:
步骤1 - 2
可逆等温膨胀T_h=常数)

T_H是气体的初始温度，也是储层的温度，是与气缸盖密切接触的温度。当气体膨胀时，气体的温度下降，通过将无穷小的热量(dT)从储层传递到气体中，温度保持不变。
在此过程中传递给气体的热量是Q_h

步骤2 - 3
(可逆绝热膨胀温度从T_HT_l)

当热源被绝缘体取代时，系统就变成绝热的了。在这个过程中，气体温度下降到T_l从T_h。这个过程既称为绝热过程，也称为可逆过程工程热力学对系统和过程有一个特定的定义)。

步骤3 - 4
(可逆等温压缩，T_l=常数)

在阶段3，散热器在温度T下更换缸盖绝缘_l。当外力推动活塞向内对气体做功时，气体的温度升高。但是气体的温度通过拒绝散热器的热量而保持恒定。在这个过程中排出的热量是Q_l。
步骤4 - 1
(可逆绝热压缩温度从T_lT_h)

能量沉被绝缘所取代，气体的温度从T_lT_h在压缩过程中。

净工作

气体在膨胀过程中所做的功是在曲线1-2-3下给出的面积。
在压缩过程中对气体所做的功是在曲线3-4-1下给出的面积

因此，所做的净功由路径1-2-3-4-1下的面积给出。

卡诺循环的重要性

热机效率取决于循环的最高和最低温度:
卡诺指出热机的效率与流体类型无关，只取决于循环过程中的最高和最低温度。因此，热机在过热蒸汽温度下工作时效率更高。
卡诺循环与热力学第二定律:
卡诺循环清楚地证明了这样一个事实:热量从称为贮存器的高温热源中被吸收，而热量被排斥到下沉中。这个事实成为热力学第二定律的基础。但是要想让热量反向流动，就需要外部做功。