Կառնոյի ցիկլ

Կառնոյի ցիկլ, դարձելի շրջանային պրոցես (ցիկլ), որի ընթացքում ջերմությունը փոխակերպվում է աշխատանքի (կամ հակառակը), կազմված է երկու իզոթերմ պրոցեսից և երկու ադիաբատ պրոցեսից։ Առաջինը դիտարկել է Ն. Լ. Ս. Կառնոն 1824 թվականին՝ իբրև ջերմային շարժիչի իդեալական աշխատանքային ցիկլ։ Ջերմության փոխակերպումը աշխատանքի ուղեկցվում է ջերմության որոշակի քանակի փոխանցումով (շարժիչի բանող մարմնի միջոցով) առավել տաք մարմնից (ջեռուցիչ) պակաս տաք մարմնին (սառնարան)։ Կառնոյի ցիկլը $p - V$ (ճնշում-ծավալ) փոփոխականների դեպքում պատկերված է նկարում։ Ցիկլի ընթացքը հետևյալն է. $A \to B$ պրոցեսում բանող մարմինը (գազ, գոլորշի և այլն) ջերմային հպման միջոցով $T_{1}$ ջերմաստիճանի ջեռուցիչից ստանում է ջերմության $Q_{1}$ քանակ, ընդարձակվում $V_{A}$ -ից մինչև $V_{B}$ և աշխատանք կատարում։ $B \to C$ պրոցեսում ջեռուցիչի հետ հպումը վերանում է, բանող մարմինը դանդաղ ընդարձակվում է $V_{B}$ -ից $V_{C}$ և սառչում $T_{1}$ -ից մինչև $T_{2}$ ։ Այնուհետև $V_{C}$ ծավալ և $T_{2}$ ջերմաստիճան ունեցող բանող մարմինը ջերմային հպման մեջ է դրվում $T_{2}$ ( $< T_{1}$ ) ջերմաստիճանի սառնարանի հետ և դանդաղ սեղմվում $V_{C}$ -ից մինչև $V_{D}$ ( $C \to D$ պրոցես), որի հետևանքով սառնարանին է տրվում ջերմության $Q_{2}$ քանակ։ $D$ -ին համապատասխանող վիճակում ջերմային հպումը սառնարանի հետ վերանում է, և բանող մարմինը սեղմվում է $V_{D}$ -ից մինչև $V_{A}$ , որի հետևանքով նրա ջերմաստիճանը $T_{2}$ -ից դառնում է $T_{1}$ ( $D \to A$ պրոցես)։ Համաձայն թերմոդինամիկայի առաջին սկզբունքի, $A B C D A$ պրոցեսում կատարված աշխատանքը՝ $A =$ $Q_{1}$ — $Q_{2}$ (նկարի վրա՝ $A B C D$ պատկերի մակերեսը)։ Կառնոյի ցիկլի օգտակար գործողության գործակիցը՝ $η = \frac{A}{Q_{1}} = 1 - \frac{T_{2}}{T_{1}}$ ։ Այս բանաձևից հետևում է, այսպես կոչված՝ Կառնոյի թեորեմը. Կառնոյի ցիկլի օգտակար գործողության գործակիցը կախված չէ բանող մարմնի հատկություններից և որոշվում է միայն ջեռուցիչի և սառնարանի ջերմաստիճաններով։ Միևնույն ջեռուցիչի և սառնարանի միջոցով իրականացվող բոլոր հնարավոր դարձելի ցիկլերից Կառնոյի ցիկլն ունի ամենամեծ օգտակար գործողության գործակիցը։ Պատմականորեն Կառնոյի ցիկլը կարևոր դեր է կատարել թերմոդինամիկայի և ջերմատեխնիկայի զարգացման գործում։ Այն էապես նպաստել է թերմոդինամիկայի երկրորդ սկզբունքի հիմնավորմանը։ Կառնոյի ցիկլը օգտագործվել է ջերմաստիճանների բացարձակ թերմոդինամիկական ցուցնակի որոշման համար։

Կաղապար:ՀՍՀ

Կառնոյի ցիկլ

Նավարկման ցանկ

Որոնում