Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 1 Η μηχανή του Carnot Sadi Carnot (1796 – 1832) Sadi Carnot (1796 – 1832)

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 1 Η μηχανή του Carnot Sadi Carnot (1796 – 1832) Sadi Carnot (1796 – 1832)"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 1 Η μηχανή του Carnot Sadi Carnot (1796 – 1832) Sadi Carnot (1796 – 1832)

2 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 2 Η μηχανή του Carnot (1824) είναι μια θεωρητική «κατασκευή», που αν μπορούσε να φτιαχτεί θα είχε την μεγαλύτερη απόδοση από όλες τις μηχανές που θα λειτουργούσαν ανάμεσα στις ίδιες θερμοκρασίες Τ h και Τ c.

3 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 3 Σταδιακά οι μεταβολές στον κύκλο του Carnot

4 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 4 Μεταβολές στον κύκλο του Carnot Α Β ΙΣΟΘΕΡΜΗ ΕΚΤΟΝΩΣΗ Γ Δ ΙΣΟΘΕΡΜΗ ΣΥΜΠΙΕΣΗ Β Γ ΑΔΙΑΒΑΤΙΚΗ ΕΚΤΟΝΩΣΗ Q=0 Δ Α ΑΔΙΑΒΑΤΙΚΗ ΣΥΜΠΙΕΣΗ Q=0 ΘερμήΤ h Θερμή δεξαμενή σε Τ h ΨυχρήΤ c Ψυχρή δεξαμενή σε Τ c

5 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 5 VVpp ThThThTh ThThThTh TcTcTcTc TcTcTcTc A Β Γ Δ Γραφική παράσταση του κύκλου Carnot σε άξονεςp-V Γραφική παράσταση του κύκλου Carnot σε άξονες p-V QhQhQhQh QcQcQcQc Ισόθερμη εκτόνωση σε θερμοκρασία Τ h Αδιαβατική εκτόνωση Ισόθερμη συμπίεση σε θερμοκρασία Τ c Αδιαβατική συμπίεση

6 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 6 Συντελεστής απόδοσης μηχανής του Carnot Ειδικά για τον κύκλο του Carnot ισχύει Έτσι, ειδικά για τον κύκλο του Carnot, επιπλέον ισχύει για τον συντελεστή απόδοσης Ο συντελεστής απόδοσης της μηχανής Carnot εξαρτάται μόνο από τις θερμοκρασίες των δύο δεξαμενών θερμότητας.

7 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 7 2ος Θερμοδυναμικός νόμος

8 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 8 Lord Kelvin (William Thomson) ( ) Διατύπωση από τους Kelvin και Planck Είναι αδύνατο να κατασκευαστεί θερμική μηχανή που να μετατρέπει όλη την προσφερόμενη θερμότητα σε έργο. Max Planck (1858 – 1947) Max Planck (1858 – 1947)

9 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 9 Rudolph Clausius (1822 – 1888) Rudolph Clausius (1822 – 1888) Διατύπωση από τον Clausius Είναι αδύνατο να κατασκευαστεί μηχανή που να μεταφέρει θερμότητα από ένα ψυχρό σώμα σε ένα θερμότερο χωρίς να δαπανηθεί ενέργεια για τη λειτουργία της.

10 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 10 Σύμφωνα με το 2ο νόμο, η φύση είναι εκείνη που ουσιαστικά θέτει περιορισμούς στην πλήρη μετατροπή της δαπανόμενης θερμότητας σε ωφέλιμη μηχανική ενέργεια. Επιπλέον, στην φύση, η θερμότητα μεταφέρεται αυθόρμητα μόνο από ένα θερμότερο σε ένα πιο ψυχρό σώμα και όχι αντίστροφα.

11 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 11 Λειτουργία μηχανής CarnotΛειτουργία μηχανής Carnot (ii) Λειτουργία μηχανής Carnot Λειτουργία μηχανής Carnot (iii) Λειτουργία μηχανής Carnot (iii) Λειτουργία μηχανής Carnot Λειτουργία μηχανής Carnot (i) Λειτουργία μηχανής Carnot Λειτουργία μηχανής Carnot (iii) Λειτουργία μηχανής Carnot (iii)

12 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 12 Εφαρμογές

13 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός Μια μηχανή Carnot δουλεύει μεταξύ των θερμοκρασιών Τ=1000Κ και Τ'=600Κ. Στη διάρκεια της ισόθερμης εκτόνωσης το αέριο απορροφά θερμότητα Q=2000J. Να υπολογίσετε: α. το έργο που παράγεται κατά την ισόθερμη εκτόνωση. β. το έργο που προσφέρεται στο αέριο κατά την ισόθερμη συμπίεση. γ. το έργο που παράγει το αέριο σε ένα κύκλο. δ. Την απόδοση της μηχανής Carnot.

14 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός Η κυκλική μεταβολή του ιδανικού αερίου μιας θερμικής μηχανής αποτελείται από τις παρακάτω διαδοχικές μεταβολές:  ισόχωρη θέρμανση μέχρι να τριπλασιαστεί η πίεσή του,  ισοβαρή εκτόνωση μέχρι να τριπλασιαστεί ο όγκος του,  ισόχωρη ψύξη μέχρι να αποκτήσει την αρχική πίεση και  ισοβαρή συμπίεση μέχρι την αρχική του κατάσταση. Να υπολογιστούν: α. Το ποσό θερμότητας που προσφέρεται στο αέριο. β. Το ποσό θερμότητας που απομακρύνεται από το αέριο. γ. Το έργο που παράγεται από το αέριο. δ. Ο συντελεστής απόδοσης της μηχανής. ε. Ο συντελεστής απόδοσης μιας μηχανής Carnot που εργάζεται μεταξύ των θερμοκρασιών στις οποίες εργάζεται και η παραπάνω μηχανή. Δίνονται: αρχικές συνθήκες p 0,V 0,T 0, C V =3R/2.

15 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός Μια απλή θερμική μηχανή αποτελείται από ένα έμβολο σε κύλινδρο που περιέχει ιδανικό μονατομικό αέριο. Αρχικά το αέριο στον κύλινδρο έχει πίεση p 0 και όγκο V 0. To αέριο θερμαίνεται αργά υπό σταθερό όγκο. Όταν η πίεση γίνει 32p 0 το έμβολο ελευθερώνεται επιτρέποντας στο αέριο να εκτονωθεί αδιαβατικά. Μόλις η πίεση ξαναγίνει p 0 το εξωτερικό του εμβόλου ψύχεται στην αρχική θερμοκρασία και το αέριο συμπιέζεται αργά υπό σταθερή πίεση μέχρι την αρχική του κατάσταση. α. Ποιος ο μέγιστος όγκος του αερίου κατά τη διάρκεια του κύκλου; β. Ποιος ο συντελεστής απόδοσης της θερμικής μηχανής; γ. Ποιος ο συντελεστής απόδοσης μιας μηχανής Carnot που εργάζεται μεταξύ των θερμοκρασιών στις οποίες εργάζεται και η παραπάνω μηχανή; Από το «Υλικό Φυσικής Χημείας»-Σαράντος Οικονομίδης


Κατέβασμα ppt "Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 1 Η μηχανή του Carnot Sadi Carnot (1796 – 1832) Sadi Carnot (1796 – 1832)"

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google