Ciclu termodinamic
Un ciclu termodinamic este o serie de procese termodinamice care readuce un sistem la starea sa inițială. Proprietățile depind numai de starea termodinamică și, prin urmare, nu se modifică pe parcursul unui ciclu. Variabile precum căldura și lucrul nu sunt zero pe parcursul unui ciclu, ci depind de proces. Prima lege a termodinamicii impune ca aportul net de căldură să fie egal cu producția netă de muncă pe parcursul oricărui ciclu. Natura repetitivă a traseului procesului permite o funcționare continuă, ceea ce face ca ciclul să fie un concept important în termodinamică.
În cazul în care procesul ciclic se deplasează în sensul acelor de ceasornic în jurul buclei, atunci acesta reprezintă un motor termic, iar W va fi pozitiv. Dacă se mișcă în sens invers acelor de ceasornic, atunci reprezintă o pompă de căldură, iar W va fi negativ.
Exemplu de diagramă P-V a unui ciclu termodinamic.
Clase
Cele două clase principale de cicluri termodinamice sunt ciclurile de putere și ciclurile de pompe de căldură. Ciclurile de putere sunt cicluri care transformă o anumită cantitate de căldură intrată în muncă mecanică, în timp ce ciclurile de pompare a căldurii transferă căldura de la temperaturi scăzute la temperaturi ridicate folosind muncă mecanică.
Cicluri termodinamice de putere
Ciclurile de putere termodinamice stau la baza funcționării motoarelor termice, care furnizează cea mai mare parte a energiei electrice la nivel mondial și asigură funcționarea aproape tuturor autovehiculelor. Ciclurile de putere pot fi împărțite în funcție de tipul de motor termic pe care încearcă să îl modeleze. Cele mai frecvente cicluri care modelează motoarele cu combustie internă sunt ciclul Otto, care modelează motoarele pe benzină, și ciclul Diesel, care modelează motoarele diesel. Ciclurile care modelează motoarele cu combustie externă includ ciclul Brayton, care modelează turbinele cu gaz, și ciclul Rankine, care modelează turbinele cu abur.
Diagrama motorului termic.
Pagini conexe
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este un ciclu termodinamic?
R: Un ciclu termodinamic este o serie de procese termodinamice care readuce un sistem la starea sa inițială.
Î: Proprietățile se schimbă pe parcursul unui ciclu termodinamic?
R: Nu, proprietățile depind numai de starea termodinamică și, prin urmare, nu se modifică pe parcursul unui ciclu.
Î: Căldura și lucrul sunt zero de-a lungul unui ciclu termodinamic?
R: Nu, căldura și lucrul nu sunt zero pe parcursul unui ciclu, ci depind de proces.
Î: Ce dictează prima lege a termodinamicii pe parcursul unui ciclu?
R: Prima lege a termodinamicii impune ca aportul net de căldură să fie egal cu producția netă de muncă pe parcursul oricărui ciclu.
Î: De ce este ciclul un concept important în termodinamică?
R: Natura repetitivă a traseului procesului permite o funcționare continuă, ceea ce face ca ciclul să fie un concept important în termodinamică.
Î: Ce reprezintă un ciclu termodinamic în sensul acelor de ceasornic?
R: Dacă procesul ciclic se deplasează în sensul acelor de ceasornic în jurul buclei, atunci acesta reprezintă un motor termic, iar W va fi pozitiv.
Î: Ce reprezintă un ciclu termodinamic în sens invers acelor de ceasornic?
R: Dacă se mișcă în sens invers acelor de ceasornic, atunci reprezintă o pompă de căldură, iar W va fi negativ.
