در قانون اول ترمودینامیک که در واقع قانون بقای انرژی است قابلیت تبدیل هر نوع انرژی به انواع دیگر امکان پذیر به نظر می آید. در حالی که قانون دوم ترمودینامیک محدودیتی برای این تبدیل قائل می شود. از میان دو نوع انرژِی که بیشتر با آنها سرو کار داریم کار و گرما کار از انرژی بیشتری برخوردار است چرا که می­توان آن را به صورت مداوم و کامل به گرما تبدیل کرد.

اما عکس این مطلب صحیح نیست. گرما را نمی­توان به صورت پیوسته و یا راندمان صددرصد به کار تبدیل کرد به عبارت دیگر گرما برای تبدیل به کار در یک سیکل به صورت کامل در دسترس نیست.

  55555555555

سهمی از گرما را که در این تبدیل از دست می­رود (انرژی غیر قابل دسترسی) می­نامند که به صورت گرمایی در سطح پتانسیل پایین­تر دفع می­شود. در این تبدیل علیرغم بقای انرژی، (قابلیت دسترسی) (availability) تلف شده است. این کمیت برای هر سیستمی همواره کاهش می­یابد. بیان دیگر قانون ترمو دینامیک این است که راندمان همه موتورهای گرمایی در تبدیل مداوم گرما به کار کمتر از صد در صد است. بیشترین راندمان قابل تصور برای یک موتور گرمایی که بین دو دمای مشخص کار می کند، راندمان (سیکل کارنو) است.

   66666b6666666666

کارنو در سال 1824 برای اولین بار مفهوم بازگشت ناپذیری و سیکل ترمو دینامیکی را بیان کرده و پایه­های قانون دوم ترمودینامیک را بنا نهاد. او همچنین بیان کرد که راندمان حرارتی یک سیکل بازگشت پذیر تنها به دمای منبع گرم و سردی که سیکل بین آن دو کار می­کند بستگی دارد. ضمن اینکه چنین سیکلی قطعا مقداری گرما به منبع سرد پس می­دهد بنابراین راندمانی کمتر از صد درصد دارد. سیکل کارنو که در شکل 2-1 روی نمودار T-S نشان داده شده. شامل چهار فرایند ایده­آل است.

     777777  
  • تراکم دیاباتیک
  • جذب بازگشت پذیر گرما در دمای ثابت
  • انبساط آدیاباتیک بازگشت پذیر
  • دفع بازگشت پذیر گرما در دمای ثابت

شکل 2-1   سیکل کارنو روی نمودار T-S

با توجه به اینکه تغییرات آنتروپی در فرآیند 3-2 و 1-2 برابر است می­توان راندمان حرارتی سیکل را محاسبه کرد.

 

QA                گرمای جذب شده طی فرآیند 3-2

QR                گرمای دفع شده طی فرآیند 1-4

TC, TH          دمای مطلق منابع گرمایی گرم و سرد

واضح است که سیکل کارنو سیکلی فرضی است چرا که به منظور بازگشت پذیر بودن آن لازم است انتقال حرارت بین منابع گرمایی سرد یا گرم و سیال عامل با نیروی محرکه صفر انجام شود.

یعنی:

به هر حال برای تمام سیکل­های توان، کار خاص خروجی و راندمان سیکل از روابط زیر به دست
می­آید:

2-5

با جایگزینی روابط مربوط به  QA و QR  برای سیکل کارنو خواهیم داشت:

2-6

بنابراین راندمان حرارتی هر سیکل بازگشت پذیر که بین دو دمای ثابت و مشخص کار می­کند تنها به این دو دما بستگی داشته و از خصوصیات سیال عامل مستقل است.

از آنجا که سیکل کارنو یک سیکل بازگشت­پذیر است کار حاصل از آن ماکزیمم کاری است که
می­توان از یک موتور گرمایی بین دو دمای TH و TC انتظار داشت. ضمن اینکه این راندمان با افزایش TH یا کاهش  TC افزایش می یابد.

راندمان سیکل کارنو در واقع هدفی برای سیکل­های واقعی است که به منظور تولید کار محوری طراحی می­شوند و هر نوع بهینه سازی در سیکل­های واقعی تلاشی برای نزدیک شدن به این راندمان است هر چند رسیدن به آن هرگز ممکن نیست.

سایت ما حاوی حجم عظیمی از مقالات دانشگاهی است . فقط بخشی از آن در این صفحه درج شده شما می توانید از گزینه جستجو متن های دیگری از این موضوع را ببینید 

کلمه کلیدی را وارد کنید :

مطالب مرتبط

مقاله ها و پایان نامه ها

3-5-2- پرسشنامه شیوه های حل مسئله کسیدی و لانگ

این مقیاس را کسیدی و لانگ (1996)، طی دو مرحله ساخته اند و دارای 24 پرسش است که شش عامل را می سنجد و هر کدام از عوامل در برگیرنده چهار ماده آزمون می باشند. ادامه مطلب…

مقاله ها و پایان نامه ها

مزایای برون سپاری:

  55555555555 - کاهش هزینه‌های عملیاتی - تمرکز سازمان بر فرآیندهای محوری خود - اعمال کیفیت       777777   - دست‌یابی به تخصص‌های برون سازمانی     66666b6666666666 - آزادسازی منابع درون سازمانی ادامه مطلب…

مقاله ها و پایان نامه ها

دلایل برون سپاری و منافع مورد انتظار:

دلایل برون سپاری و منافع مورد انتظار: در تمام مطالب زیر علاوه بر سازمانها ، شامل اشخاص حقیقی هم می شود و اشخاص حقیقی هم می توانند کارخایشان را برون سپاری کنند : درباره ی ادامه مطلب…

background

برای پیدا کردن مطالب مشابه در این سایت ، از قسمت جستجو استفاده کنید 

کلمه کلیدی را وارد کنید :

[do_widget id=search-4]