Nei cicli a gas, uno ha menzionato che:
Il ciclo di Carnot è sia esternamente che internamente reversibile. Pertanto, rendere i cicli di Carnot più efficienti di altri cicli.
In che modo le irreversibilità esterne ed interne influiscono sull'efficienza di un ciclo termodinamico?
Risposte:
Nella scienza, un processo che non è reversibile è chiamato irreversibile. Questo concetto sorge frequentemente in termodinamica.
In termodinamica, un cambiamento nello stato termodinamico di un sistema e di tutto ciò che lo circonda non può essere ripristinato con precisione al suo stato iniziale da cambiamenti infinitesimali in alcune proprietà del sistema senza dispendio di energia.
Un sistema che subisce un processo irreversibile può ancora essere in grado di ritornare al suo stato iniziale. comunque, il impossibilità si verifica nel ripristinare l'ambiente alle proprie condizioni iniziali. ( Wikipedia )
Quindi ecco che arriva:
Tutti i complessi processi naturali sono irreversibili. ( Lucia, U (1995). "Conseguenze matematiche e principio di Gyarmati in termodinamica razionale").
Il ciclo di Carnot è a teorico ciclo termodinamico proposto da Nicolas Léonard Sadi Carnot nel 1824 e ampliato da altri negli anni 1830 e 1840. Fornisce un limite superiore all'efficienza che ogni motore termodinamico classico può ottenere durante la conversione del calore in lavoro o, al contrario, l'efficienza di un sistema di refrigerazione nel creare una differenza di temperatura (ad esempio la refrigerazione) mediante l'applicazione del lavoro al sistema. Non è un vero ciclo termodinamico, ma è un teorico costruire. ( Wikipedia )
Che è un ciclo teorico per determinare il limite superiore di un ciclo termodinamico pratico.
Le irreversibilità esterne e interne, Diminuisce l'efficienza di un ciclo termodinamico.
Ecco come; Per prima cosa ti consiglio caldamente di leggere questa semplice introduzione di Wikipedia .
Questo valore limite è chiamato efficienza del ciclo di Carnot perché è l'efficienza di a irraggiungibile , ideale , reversibile ciclo del motore chiamato ciclo di Carnot. Nessun dispositivo che converta il calore in energia meccanica, indipendentemente dalla sua costruzione, può superare questa efficienza. ( Wikipedia )
Nel ciclo termodinamico, i processi che vengono applicati alla massa che esegue il ciclo è irreversibile. Questa è la legge di entropia.
Le formule di efficienza di Carnot si basano su semplici modelli matematici idealizzati di motori, senza attriti e fluidi di lavoro che obbediscono alle semplici regole termodinamiche chiamate legge del gas ideale.
I motori reali hanno molte deroghe dal comportamento ideale che sprecano energia, riducendo le efficienze effettive molto al di sotto dei valori teorici sopra riportati. ( Wikipedia )
Gli esempi sono:
- attrito di parti mobili
- combustione inefficiente
- perdita di calore dalla camera di combustione
- partenza del fluido di lavoro dalle proprietà termodinamiche di un gas ideale
- resistenza aerodinamica dell'aria che si muove attraverso il motore
- energia utilizzata da apparecchiature ausiliarie come pompe per olio e acqua.
- compressori e turbine inefficienti
- fasatura della valvola imperfetta
Quindi per ulteriori letture, puoi dare un'occhiata a questo argomento pure.
Un ciclo di Carnot è un limite teorico. L'irreversibilità di un ciclo reale è sempre espressa in aggiunta all'espressione dell'efficienza di Carnot del ciclo.
A questo proposito, le inefficienze, sia interne (interazioni gas) che esterne (perdita di calore in attrito) diventano un ulteriore termine di irreversibilità. La reale efficienza di ogni ciclo è una moltiplicazione del termine irreversibile con l'efficienza di Carnot.
$$ \ varepsilon_ {actual} = \ varepsilon_ {irr} \ \ varepsilon_ {Carnot} $$
Un sistema che funziona con un efficienza di Carnot di 0,8 ma è efficiente solo al 60% nel farlo ha un'efficienza effettiva del 48%.