Carnot vs Rankinov cikel
Carnotov in Rankinov cikel sta dva cikla, o katerih razpravljamo v termodinamiki. O njih razpravljamo v toplotnih strojih. Toplotni motorji so naprave ali mehanizmi, ki se uporabljajo za pretvorbo toplote v delo. Carnotov cikel je teoretični cikel, ki daje največjo učinkovitost, ki jo lahko doseže motor. Rankinov cikel je praktični cikel, ki ga lahko uporabimo za izračun resničnih motorjev. Bistveno je imeti pravilno razumevanje v teh dveh ciklih, da bi se lahko izkazali v termodinamiki in na vseh področjih, povezanih z njo. V tem članku bomo razpravljali o tem, kaj sta Carnotov cikel in Rankinov cikel, njihove definicije, njihove uporabe, podobnosti med Carnotovim ciklom in Rankinovim ciklom ter na koncu razliko med Carnotovim ciklom in Rankinovim ciklom.
Kaj je Carnotov cikel?
Carnotov cikel je teoretični cikel, ki opisuje toplotni stroj. Pred razlago Carnotovega cikla je treba opredeliti nekaj izrazov. Vir toplote je opredeljen kot naprava s stalno temperaturo, ki bo zagotavljala neskončno toploto. Hladilnik je naprava s konstantno temperaturo, ki bo absorbirala neskončno količino toplote brez spreminjanja temperature. Motor je naprava ali postopek, ki pretvori toploto iz vira toplote v delo. Carnotov cikel je sestavljen iz štirih korakov.
1. Reverzibilna izotermična ekspanzija plina - motor je toplotno povezan z virom. V tem koraku plin, ki se širi, absorbira toploto iz vira in deluje na okolico. Temperatura plina ostaja konstantna.
2. Reverzibilna adiabatska ekspanzija plina - sistem je adiabatski, kar pomeni, da prenos toplote ni mogoč. Motor se vzame iz vira in izolira. V tem koraku plin ne absorbira toplote iz vira. Bat še naprej deluje na okolico.
3. Reverzibilna izotermična kompresija - motor je nameščen na umivalniku in je toplotno povezan. Plin je stisnjen, tako da okolica dela sistem.
4. Reverzibilna adiabatska kompresija - motor je izvlečen iz umivalnika in izoliran. Okolica še naprej dela na sistemu.
V Carnotovem ciklu je skupno opravljeno delo izraženo z razliko med delom na okolici (1. in 2. korak) in delom, ki ga opravi okolica (3. in 4. korak). Carnotov cikel je v teoriji najučinkovitejši toplotni motor. Učinkovitost Carnotovega cikla je odvisna samo od temperatur vira in ponora.
Kaj je Rankinov cikel?
Rankinov cikel je tudi cikel, ki toploto pretvori v delo. Rankinov cikel je praktično uporabljen cikel za sisteme, sestavljene iz parne turbine. V Rankinovem ciklusu obstajajo štirje glavni procesi
1. Delovanje tekočine v visok tlak iz nizkega tlaka
2. Segrevanje visokotlačne tekočine v paro
3. Hlapi se širijo skozi turbino, ki obrača turbino, in tako ustvarjajo moč
4. Par se ohladi nazaj v kondenzatorju.
Kakšna je razlika med Carnotovim ciklom in Rankinovim ciklom?
• Carnotov cikel je teoretični cikel, medtem ko je Rankinov cikel praktičen.
• Carnotov cikel zagotavlja največjo učinkovitost v idealnih pogojih, vendar Rankinov cikel zagotavlja delovanje v realnih pogojih.
• Učinkovitost, ki jo doseže Rankinov cikel, je vedno nižja od Carnotovega cikla.
