Ciclul Carnot vs Rankine
Ciclul Carnot și ciclul Rankine sunt două cicluri discutate în termodinamică. Acestea sunt discutate la motoarele termice. Motoarele termice sunt dispozitive sau mecanisme care sunt utilizate pentru a transforma căldura în lucru. Ciclul Carnot este un ciclu teoretic, care oferă randamentul maxim care poate fi obținut de un motor. Ciclul Rankine este un ciclu practic, care poate fi folosit pentru a calcula motoarele din viața reală. Este vital să aveți o înțelegere adecvată în aceste două cicluri pentru a excela în termodinamică și în orice domeniu legat de aceasta. În acest articol, vom discuta ce sunt ciclul Carnot și ciclul Rankine, definițiile lor, aplicațiile lor, asemănările dintre ciclul Carnot și ciclul Rankine și, în cele din urmă, diferența dintre ciclul Carnot și ciclul Rankine.
Ce este ciclul Carnot?
Ciclul Carnot este un ciclu teoretic, care descrie un motor termic. Înainte de a explica ciclul Carnot, trebuie definiți câțiva termeni. Sursa de căldură este definită ca un dispozitiv cu temperatură constantă, care va furniza căldură infinită. Radiatorul este un dispozitiv cu temperatură constantă, care va absorbi o cantitate infinită de căldură fără a modifica temperatura. Motorul este dispozitivul sau procesul, care transformă căldura din sursa de căldură în funcțiune. Ciclul Carnot constă din patru pași.
1. Expansiunea izotermă reversibilă a gazului - Motorul este conectat termic la sursă. În acest pas, gazul în expansiune absoarbe căldura de la sursă și funcționează în împrejurimi. Temperatura gazului rămâne constantă.
2. Expansiunea adiabatică reversibilă a gazului - Sistemul este adiabatic, ceea ce înseamnă că nu este posibil un transfer de căldură. Motorul este scos din sursă și izolat. În acest pas, gazul nu absoarbe nicio căldură din sursă. Pistonul continuă să lucreze la mediul înconjurător.
3. Compresie izotermă reversibilă - Motorul este așezat pe chiuvetă și contactat termic. Gazul este comprimat astfel încât mediul înconjurător să lucreze la sistem.
4. Compresie adiabatică reversibilă - Motorul este scos din chiuvetă și izolat. Mediul înconjurător continuă să lucreze la sistem.
În ciclul Carnot, lucrarea totală realizată este dată de diferența dintre lucrările efectuate pe împrejurimi (pașii 1 și 2) și lucrările efectuate de împrejurimi (pașii 3 și 4). Ciclul Carnot este cel mai eficient motor termic din teorie. Eficiența ciclului Carnot depinde doar de temperaturile sursei și ale chiuvetei.
Ce este ciclul Rankine?
Ciclul Rankine este, de asemenea, un ciclu care transformă căldura în muncă. Ciclul Rankine este un ciclu practic folosit pentru sistemele constând dintr-o turbină cu vapori. Există patru procese principale în ciclul Rankine
1. Funcționarea fluidului în presiune ridicată de la o presiune scăzută
2. Încălzirea fluidului de înaltă presiune într-un vapor
3. Vaporii se extind printr-o turbină rotind turbina, generând astfel energie
4. Vaporii sunt răciti înapoi în interiorul condensatorului.
Care este diferența dintre ciclul Carnot și ciclul Rankine?
• Ciclul Carnot este un ciclu teoretic, în timp ce ciclul Rankine este unul practic.
• Ciclul Carnot asigură eficiența maximă în condiții ideale, dar ciclul Rankine asigură funcționarea în condiții reale.
• Eficiența obținută prin ciclul Rankine este întotdeauna mai mică decât cea a ciclului Carnot.
