Cicul Carnot


Ciclul Carnot este un ciclu ideal, teoretic, avand randament (η) maxim. Transformarea ciclica biterma si reversibila formata din doua izoterme (t=ct) si doua adiabatice (Q=0) se numeste Ciclu Carnot.


Randamentul unei masini termice reale este intotdeauna
Screen shot 2010-10-30 at 8.56.41 PM.png
Reprezentarea grafica in coordonate P-V a ciclului carnot

mai mica decat randamentul ciclului Carnot :
η(real)<ηc




Este un ciclu în patru transformări:
  1. Destindere izoterma (1-2)
  2. Destindere adiabatica (2-3)
  3. Comprimare izoterma (3-4)
  4. Comprimare adiabatica (4-1)







Screen shot 2010-12-16 at 12.39.24 PM.png
Functionarea motorului Carnot in cei 4 timpi mentionati mai sus



fizica 1.jpg
Diagrama motorului Carnot desenata de Sadi Carnot in 1824



Nicolas Léonard Sadi Carnot, fizician si inginer francez, a pus bazele teoriei moderne a motoarelor termice. Studiind motoarele termice din epoca, Sadi Carnot a stabilit ca un motor nu poate functiona cu o singura sursa de caldura si ca randamentul maxim corespunde unei transformari ciclice biterme in care se face schimb de caldura cu doua termostate.
Carnot si-a imaginat un ciclu ideal, cuasistatic si reversibil pentru un gaz ideal, aflat intr-un cilindru termoizolat cu piston etans, termoizolant, mobil si fara frecari. Fundul cilindruui putea sa fie pus periodic in contact cu o sursa calda, respectiv cu o sursa rece.


CarnotEngines.jpg
Una din conceptele lui Carnot





800px-Carnot_heat_engine_2.svg.png
Diagrama de functionare a motorului Carnot



Pornind de la formula randamentului masinii biterme images.jpg si de la ecuatiile caldurilor
CarnotPv.jpg
In diagrama cu coordonate P-V se compara motorul Strilig (rosu) si motorul Carnot (verde)

image004.jpg si
image010.jpg , inlocuindu-le in formula randamentului obtinem :

image016.jpg

. Scriem ecuatiile transformarilor adiabatice, in coordonate (T,V) de forma :

e1e7_3.jpgInlocuim ecuatiile transformarilor adiabatice in coordonate (T,V)
image018.jpg in expresia randamentului, astfel obtinem :
image022.jpg.


Rezulta ca randamentul Ciclului Carnot nu depinde de natura substantei de lucru, ci numai de temperatura sursei calde (T1) si de temperatura sursei reci (T2).


carnotcon.gif
Conceptele motorului Carnot
























Bibliografie:

Manualul de fizica clasa a X-a
Caietul de clasa
http://ro.wikipedia.org/wiki/Ciclul_Carnot
http://en.wikipedia.org/wiki/Carnot_heat_engine
http://www.ohio.edu/mechanical/thermo/Intro/Chapt.1_6/Chapter5.html
http://d1068036.site.myhosting.com/ePhysics.f/labIII_8.html
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/carnotcon.html#c1
http://www.fordham.edu/academics/programs_at_fordham_/chemistry/courses/spring_2009/physical_chemistry_i/lectures/carnot_9152.asp
http://physicsholic.net84.net/heatthr1.htm
hl=ro&q=carnot+cycle+simulation&revid=221117779&bpcl=39650382&biw=1024&bih=634&bav=on.2,or.r_gc.r_pw.r_cp.r_qf.&um=1&ie=UTF-8&tbm=isch&source=og&sa=N&tab=wi&ei=z9fIULqcGcjZ4QSpuoDIAg