КПД цикла Карно.
КПД цикла Карно.
Некоторые сограждане спрашивают меня, чему же тогда равно КПД цикла Карно (η), если оно не равно, как утверждают теоретические учОные
η=(T1-T2)/T1 ?
Ответ на удивление прост: η = 0.
Объясняю почему.
Согласно определения КПД, оно равно отношению полезной работы к затраченной энергии
η = Аполезная/Езатраченная
Какая же полезная работа совершается в цикле Карно ?
Ответ на удивление прост – НИКАКОЙ.
Разве поршень является полезной нагрузкой ?
Например, англичане, уже через пару десятилетий после начала промышленной эксплуатации первых паровых машин имени Томаса Ньюкомена (начало XVIII_века) начали оценивать их эффективность (своеобразный КПД). Для чего была даже создана специальная государственная структура – некий комитет или что-то в этом роде, который объезжал все действующие паровые машины (а их на территории Великобритании было к середине XVIII_века уже несколько десятков) и определяли их duty– количество поднятых «футо-фунтов воды при сжигании в топке машины одного бушеля самого качественного ньюкасльского угля.»
Сохранились даже отчёты этой комиссии.
Кстати, многие, после школьных уроков, которые ведут незнайки учителя, считают изобретателем паровых машин Джеймса Уатта. На самом деле Уатт изобрёл пару интересных приспособлений для паровой машины Ньюкомена, одна из которых называлась «конденсор». То есть просто модернизировал уже существующую паровую машину Томаса Ньюкомена. Так вот, использование этого самого конденсора позволило тут же увеличить эффективность паровых машин (их duty) почти вдвое – за что благодарные англичане и поставили ему памятник, даже несмотря на то, что Уатт был шотландцем, причем прадед Джеймса воевал против «законной власти английской королевы», погиб и всё его имущество было конфисковано.
Вернёмся к КПД цикла Карно.
Даже если мы не станем обращать внимание на тот постыдный факт, что цикл Карно, согласно воззрениям наших ведущих физико-теоретик-off, дважды вечен (то есть идеальный двигатель Карно является не просто вечным двигателем, а дважды вечным двигателем – когда сгинет в вечности вся наша Вселенная, цикл Карно не дойдет еще до своей половины), совершаемая полезная работа за этот цикл равна 0.
Доцент-физик Олег Сазонов утверждает, что полезная работа, совершаемая идеальным двигателем Карно за свой дважды вечный цикл, заколючается в перемещении поршня вверх и вниз.
При этом не забудем, что в идеальном двигателе Карно используется НЕВЕСОМЫЙ поршень – то есть поршень, не обладающий массой.
Разве перемещение туда-сюда невесомого поршня можно считать полезной работой?
А как же тогда быть с грузиком, подвешенным на пружинке? Мы оттянем грузик вниз и отпустим – получим колебательный процесс. Маятник. Тогда по логике физического доцента, мы колебания любого маятника должны считать полезной работой? Тем более что грузик маятника обладает некоей массой?
Прошу высказываться.
И – прошу не флудить.
Комментарии
Я вам писал, что работать может хоть тормозной башмак. Но это была шутка. :)
На самом деле цикл Карно является идеальным циклом, который не имеет под собой реального устройства, а служит для удобства математических расчетов. Так же, как и идеальный газ.
Ну что же, отвечу этому остолопу тем же.
---
А по сути его высказывания -
зачем и кому нужны "удобные математические расчёты", если они бессмысленны?
Нормальным инженерам они не нужны, но учОные остолопы типа Олега от них млеют.
Сопромат (раздел реальной физики), например, меня ни разу не подводил. А без математики в сопромате - никуда.
Стандартная ошибка в физике ....
Задайся вопросом - ЧТО ТАКОЕ 0?
В природе его не существует !
;)) Понимаю , по началу это покажется глупостью .....
В 16 веке арифметику заменили ее кастрированной частью - математикой ..
внедрили 0 .... бесконечность , но убрали СЛОЖНОСТЬ ! Потому пути и пошла формализованная физика ... Вот почему η=(T1-T2)/T1 уже по определению больше или = 1
Интересно, как сам автор оценивает свой собственный КПД? Я бы присудил ему очень большое отрицательное значение.
Впрочем, остальным спорщикам - тоже. Если, конечно, все они не шутят.
Зачем Вы флудите?
У Вас есть что возразить по существу? Хотите сказать, что в цикле Карно выполняется какая-то полезная работа?
Наверное, возражений нет.
2. Поскольку в процессе работы теплового двигателя какое-то количество теплоты Q2 передаётся менее нагретому телу, то это количество теплоты не может быть использовано без дополнительных затрат энергии, поэтому в знаменателе выражения для кпд теплового двигателя должно стоять всё количество теплоты Q1, полученное от нагревателя. т.е. кпд=A/Q1.
3. Если предположить, что возможен обратимый тепловой цикл (в котором нет необратимых процессов, т.е. нет передачи тепла от нагретого тела к холодному), то кпд всех таких обратимых двигателей, использующих нагреватель Т1 и охладитель Т2, должен быть одинаков. (В противном случае можно было бы организовать работу двух таких двигателей, так что один (с бОльшим кпд) совершал бы положительную работу, и приводил в действие второй, так что они на пару переносили бы тепло от холодного тела Т2 к нагретому Т1.
Второе начало термодинамики - это следствие, вытекающее из основного постулата ЭТТ - электромагнитной теории теплоты - который гласит, что теплота - это ЭМИ молекул и атомов.
Следствие это таково. Два тела, если их температура выше абсолютного ноля, в любом случае обмениваются тепловым ЭМИ. Но мощность потока ЭМИ от более нагретого тела больше, чем мощность потока, испускаемого холодным. Именно поэтому холодное тело нагревается, а нагретое - остывает - до тех пор, пока температура тел не выравняется.
Со стороны это выглядит так, что излучает только тёплое тело, которое передаёт некоторое кол-во теплоты холодному.
Как только Вы осознаете эту простую мысль, можно будет продолжать разговор о КПД цикла Карно.
Извольте излагать, опираясь на общеизвестные и бесспорные факты. На результаты наблюдений, не вызывающие сомнения и легко верифицируемые.
То, что электромагниттные волны передают энергию - факт общеизвестный. Но называть теплотой "электромагнитное излучение молекул и атомов" и отстаивать это - значит уводить разговор в направлении бессодержательной схоластики.
Количество теплоты - это энергия. переданная путём теплопередачи. То есть путём излучения, или путём конвекции или путём теплопроводности.
Какой из трёх перечисленных способов теплопередачи Вы пытаетесь отвергнуть?
Знакомая запальчивость дилетанта.
Никакой.
Конвекция и теплопроводность - это следствия работы всё того же самого излучения.
Конвекция возникает в газах и жидкостях вследствие обмена молекулами тепловым излучением в условиях присутствия гравитации, вследствие чего более нагретые молекулы поднимаются вверх, а более холодные, наоборот, опускаются вниз - закон Архимеда.
Теплопроводность - это обмен тепловым излучением в непрозрачных или частично прозрачных для данной частоты теплового излучения материальных телах.
На дворе XXI век.
Утверждать, что тепло - это когда Вас по лысине стучат своими степенями свободы некие быстрые молекулы - бред.
С таким же успехом Вы можете вернуться к догме, что Земля - плоская.
И что Вы подразумеваете под классической термодинамикой? Досужие и неверные размышления Карно и его последователей?
Догмат веры, что КПД теплового двигателя не зависит от природы рабочего тела?
Зависит, мой дорогой, и еще как зависит.
Я не утверждал, что тепло - это когда "молекулы стучат по чему-то своими степенями свободы", так что Вы - ещё и лжец.
Прощайте, невежа.
Один пример приведу - не для вас, а для адекватных участников.
Нитиноловый двигатель.
Хоть бы почитал для начала, что по поводу подобных двигателей пишут нобелевские лауреаты, цитирую:
Можно ли построить машину, в которой используются тепловые свойства резины? Да, только выглядеть она будет глуповато. Для этого можно немного усовершенствовать велосипедное колесо, вставив туда резиновые спицы (фиг. 44.2). Если с помощью двух ламп накаливания нагреть резину на одной стороне колеса, то она станет «сильнее», чем ненагретая резина на другой стороне. Центр тяжести колеса сдвинется и отойдет от точки опоры. Колесо повернется. После поворота холодные резиновые спицы пододвинутся поближе к теплу, а нагретые уступят им свое теплое место и остынут. И колесо будет медленно вращаться, пока будут гореть лампы. Коэффициент полезного действия такой машины чрезвычайно мал. Для вращения колеса едва хватает содержащейся в двух лампах мощности около 400 вт, а способно оно поднять лишь блоху! Однако тут же возникает интересный вопрос: нельзя ли более эффективно перевести тепло в работу?
А так как ВСЕ обратимые тепловые двигатели, использующие нагреватель с Т1 и охладитель Т2, должны иметь одинаковый термический КПД, то достаточно "сочинить" хотя бы один обратимый двигатель, у которого можно легко вычислить термический КПД, и быть уверенным, что ВСЕ обратимые тепловые двигатели будут иметь такой же термический КПД.
С.Карно "изобрёл" идеализированный тепловой двигатель, в котором два этапа - это изотермическое расширение и изотермическое сжатие.
Несмотря на то, что изотермическое расширение/сжатие должно происходить бесконечно долго (в реальности такой процесс нереализуем), эта теорема позволила найти предельное значение кпд любого теплового двигателя с Т1 и Т2.
Он, имея смутные представления о принципах работы паровой машины, и еще более смутные представления о природе и свойствах газов, решил описать принцип работы парового двигателя, причем сделал это очень неудачно.
Причем он пытался описать не некий идеальный двигатель, а, как он себе представлял, двигатель, который бы реально действовал. Дурень даже не понимал, что реальные паровые машины не работают по замкнутому циклу.
Характерная черта дилетанта, продвигающего своё "открытие".
то не ездите на машине, где газ под большим давлением двигает поршень
впрочем, не отвечайте на мой комментарий
я не читал Ваших статей
Ну и слава богу.
Так как я пишу свои статьи для умных людей.
То есть для любой машины ПОЛЕЗНАЯ работа заключается в том, что, цитирую, "газ под большим давлением двигает поршень"?
Круто.
чего не переврать то что сказал глупый человек
на то он (в данном случае я) и глуппый
третий день удивляюсь как у человека претендующего на знание физики напрочь отсутствуют базовые понятия физики
в данном случае понятие "работа"
а на машине не ездите, ну раз поршень сжимающий газ не совершает работы, то и газ двигающий поршень не совершает работы
выкиньте свою машину
Не надо много слов и рассуждений. Просто скажи - КАКАЯ ?