Задачка на цикл Карно

[Shirokiy]

Здравствуйте!
Помогите пожайлуста с задачкой:

Холодильная машина работает по обратному циклу Карно, КПД которого 30%. Каков будет КПД тепловой машины, работающей по прямому циклу Карно?

Заранее спасибо!

[Парджеттер]

Давайте сначала разберемся, что такое цикл Карно, как посчитать его КПД и чем отличается прямой цикл от обратного?

[Shirokiy]

Вот здесь есть про этот цикл...
Последняя задачка осталась в индивидуальной работе и никто из знакомых не знает этот цикл Карно..

[Парджеттер]

Shirokiy писал(а):

Вот здесь есть про этот цикл...

Ну вот замечательно. Я-то знаю, что такое цикл Карно и с чем его едят. Я хочу, чтобы Вы это поняли.

Ну, могу Вам "подсказать". Цикл Карно - это термодинамический цикл, который состоит из двух изотерм и двух адиабат. При этом тепло отдается и получается только на изотермах.

Теперь вопрос - как вычисляется КПД цикла Карно?

Shirokiy писал(а):

Последняя задачка осталась в индивидуальной работе и никто из знакомых не знает этот цикл Карно..

В таких случаях самый правильный подход - разобраться самому. Ничего сверхсложного здесь нет.

[Shirokiy]

КПД тепловой машины Карно:

[Парджеттер]

Shirokiy писал(а):

КПД тепловой машины Карно:

Я, конечно, верю, что Вы все правильно написали, но я не вижу картинки - она не отображается. А вообще, формулы на этом форуме принято писать при помощи тэга math.

В вашем случае формула будет записана в виде

$$\eta = \frac{T_1 - T_2}{T_1}=1 - \frac{T_2}{T_1}$$

Код этой формулы

$$\eta = \frac{T_1 - T_2}{T_1}=1 - \frac{T_2}{T_1}$$

где $T_1$ - температура первой (верхней) изотермы;
а $T_2$ - температура второй (нижней) изотермы.

Это для прямого цикла Карно.

Теперь вопрос - чем прямой отличается от обратного и как посчитать КПД обратного цикла Карно? Не пытайтесь найти готовый ответ - подумайте сами.

[Shirokiy]

Я понял, что КПД определяется только температурами нагревателя и холодильника. Для его повышения необходимо увеличивать разность температур нагревателя и холодильника.
Но я не понял про обратный цикл.

[Парджеттер]

Shirokiy писал(а):

Но я не понял про обратный цикл.

Посмотрите на диаграмму цикла в координатах $p-V$ и $T-S$. И посмотрите, что будет, если пойти не по пути 1-2-3-4-1, а по пути 1-4-3-2-1.
Собственно, в чем суть цикла Карно? Что, когда он идет по первой изотерме, то газ совершает работу, а, когда по второй (нижней), то над газом совершается работа (это потери). Почему на адиабатических участках работа не совершается? Потому что на одном она одного знака, а на другом - другого. При этом они по модулю равны, вот в сумме и получается ноль. Но это речь идет об обычном цикле.

А у Вас - холодильная машина. В чем ее назначение? Ответитв на этот вопрос, Вы поймете, как оценить ее КПД.

[Shirokiy]

Нашел вот такое:

Цитата:

Теоретической основой, на которой построен принцип работы холодильников, является второе начало термодинамики. Охлаждающий газ в холодильниках совершает так называемый обратный цикл Карно. При этом основная передача тепла основана не на цикле Карно, а на фазовых переходах - испарении и конденсации.

Цитата:

Цикл Карно обратим, и его можно осуществить в обратной последовательности (в направлении 1-4-3-2-1). При этом количество теплоты отбирается у холодильника и вместе с затраченной работой (превращенной в теплоту) передаётся нагревателю. Тепловой двигатель работает в этом режиме как идеальная холодильная машина.

[Парджеттер]

Хорошо. Теперь опишите своими словами в чем суть работы холодильной машины. Можно без формул. Просто физика.

[Shirokiy]

Я понял, что при прямом цикле Карно превращение теплоты в работу сопровождается переносом рабочим телом двигателя определённого количества теплоты от более нагретого тела (нагревателя) к менее нагретому (холодильнику).А в обратном цикле выходит наоборот: от менее нагретого к болле нагретому??Но разве это возможно??

[Парджеттер]

Shirokiy писал(а):

от менее нагретого к болле нагретому??Но разве это возможно??

При совершении работы все возможно. Если Вы про второе начало термодинамики, то оно только для самопроизвольных процессов.

Ну вот, замечательно. А каков показатель эффективности работы холодильника, как Вы полагаете?

[Shirokiy]

а вот на этот вопрос я затрудняюсь ответить.((

[Парджеттер]

Shirokiy писал(а):

а вот на этот вопрос я затрудняюсь ответить.((

А если подумать? Зачем вообще нужны холодильники?

[Shirokiy]

Чтоб охлаждать...