Термодинамичен цикъл
Термодинамичният цикъл е поредица от термодинамични процеси, които връщат системата в нейното първоначално състояние. Свойствата зависят само от термодинамичното състояние и следователно не се променят по време на цикъла. Променливите като топлина и работа не са нулеви по време на цикъла, а по-скоро зависят от процеса. Първият закон на термодинамиката повелява, че нетната входяща топлина е равна на нетната изходяща работа за всеки цикъл. Повтарящият се характер на пътя на процеса позволява непрекъсната работа, което прави цикъла важно понятие в термодинамиката.
Ако цикличният процес се движи по посока на часовниковата стрелка около цикъла, тогава той представлява топлинен двигател и W ще бъде положителна величина. Ако се движи в посока, обратна на часовниковата стрелка, той представлява термопомпа и W ще бъде отрицателна величина.
Пример за P-V диаграма на термодинамичен цикъл.
Класове
Два основни класа термодинамични цикли са енергийните и термопомпените цикли. Енергийните цикли са цикли, които преобразуват вложената топлина в механична работа, докато термопомпените цикли пренасят топлина от ниски към високи температури, като използват вложена механична работа.
Термодинамични енергийни цикли
Термодинамичните енергийни цикли са в основата на работата на топлинните двигатели, които осигуряват по-голямата част от световната електрическа енергия и задвижват почти всички моторни превозни средства. Енергийните цикли могат да бъдат разделени според вида на топлинния двигател, който се опитват да моделират. Най-разпространените цикли, които моделират двигатели с вътрешно горене, са цикълът на Ото, който моделира бензинови двигатели, и цикълът на Дизел, който моделира дизелови двигатели. Циклите, които моделират двигатели с външно горене, включват цикъла на Брейтън, който моделира газови турбини, и цикъла на Ранкин, който моделира парни турбини.
Диаграма на топлинния двигател.
Свързани страници
Въпроси и отговори
В: Какво представлява термодинамичният цикъл?
О: Термодинамичният цикъл е поредица от термодинамични процеси, които връщат дадена система в първоначалното ѝ състояние.
В: Променят ли се свойствата по време на термодинамичния цикъл?
О: Не, свойствата зависят само от термодинамичното състояние и следователно не се променят по време на цикъла.
Въпрос: Топлината и работата нула ли са по време на термодинамичния цикъл?
О: Не, топлината и работата не са нулеви по време на цикъла, а по-скоро зависят от процеса.
В: Какво налага първият закон на термодинамиката по време на цикъл?
О: Първият закон на термодинамиката повелява, че нетното количество вложена топлина е равно на нетното количество извършена работа за всеки цикъл.
В: Защо цикълът е важно понятие в термодинамиката?
О: Повтарящият се характер на технологичния процес позволява непрекъсната работа, което прави цикъла важна концепция в термодинамиката.
В: Какво представлява термодинамичният цикъл по посока на часовниковата стрелка?
О: Ако цикличният процес се движи по посока на часовниковата стрелка около цикъла, тогава той представлява топлинен двигател и W ще бъде положителна величина.
Въпрос: Какво представлява термодинамичният цикъл, който е в посока, обратна на часовниковата стрелка?
О: Ако цикълът се движи обратно на часовниковата стрелка, той представлява термопомпа и W ще бъде отрицателна величина.
