КПД циклов, цикл Карно

Что такое тепловая машина и из чего она состоит? Когда применяется цикл Карно и что такое КПД?  Разберёмся в шпаргалке 👇

Тепловая машина — устройство, которое предназначено для получения полезной работы за счёт теплоты, выделяемой вследствие химических реакций (сгорание топлива) или ядерных превращений.

Нагреватель — сжигаемое топливо, которое передаёт рабочему телу теплоту Q1 (нагревает газ до температуры много большей температуры окружающей среды)

Рабочее тело — газ (газ расширяется, увеличивается объём, а значи, совершается работа)

Холодильник — окружающий воздух или водоём, который отбирает Q2 при контакте с рабочим телом (сжатие газа для цикличности процесса).

Коэффициент полезного действия (КПД) — характеристика эффективности тепловой машины в отношении преобразования энергии. 

❗️ В реальности не существует теплового двигателя, у которого КПД = 100% или 1

Идеальная тепловая машина, где рабочее тело — идеальный газ, работает по циклу Карно, который состоит из двух адиабат (процессы 2-3, 4-1) и двух изотерм (процессы 1-2, 3-4).

Формула КПД идеальной тепловой машины показывает, что тепловой двигатель тем эффективнее, чем выше температура нагревателя и ниже температура холодильника.

А придумал такой эффективный цикл Николя Сади Карно в 1824 году в связи с определением КПД тепловых машин. Причём его открытие имеет максимальный КПД из всех возможных.