Silnik cieplny - mlewandowska.zut.edu.pl

Silnik cieplny
TI > TII
Równanie bilansu energii:
Qd
Qd  W  Qw
W
Qw
TII= Tot
Sprawność energetyczna:
Qd  Q w
Qw
W


 1
Qd
Qd
Qd
Czy może istnieć silnik zamieniający całe dostarczone
ciepło na pracę (perpetuum mobile II rodzaju)?
Równanie bilansu energii:
TI
Qd  W
Qd
Suma przyrostów entropii:
W
DS = -Qd / TI < 0
Niemożliwe jest zbudowanie maszyny, która by pracując
cyklicznie dawała pracę mechaniczną kosztem oziębiania
zbiornika ciepła bez jakiegokolwiek innego efektu.
Maksymalna dopuszczalna sprawność silnika
Suma przyrostów entropii: DS = -Qd / TI + / TII = 0
 max  1 
Qw
Qd
TII TI  TII
 1

1
TI
TI
(1)
Nawet silnik idealny ma sprawność mniejszą od jedności. Żaden
silnik rzeczywisty, w którym na cykl pracy składają się
przemiany nieodwracalne, nie może mieć sprawności wyższej od
niż obliczona na podstawie równania (1).
Chłodziarka
Równanie bilansu energii:
TII=Tot
Qd  W  Qw
Qw
W
Qd
TI
Sprawność energetyczna:
Qd
Qd
K

W
Q w  Qd
Sprawność energetyczna chłodziarki
może być zarówno mniejsza, jak i
większa od jedności.
Czy może zajść samorzutny przepływ ciepła
od ciała zimniejszego do gorętszego?
TII=Tot
Qw
Równanie bilansu energii:
Qd  Qw
Suma przyrostów entropii:
Qd
TI
DS = -Qd / TI + Qw /TII < 0
Maksymalna sprawność chłodziarki
DS = -Qd / TI + Qw /TII = 0