Diferența dintre ciclul Carnot și Rankine

Carnot vs ciclul Rankine
 

Carnot ciclul și ciclul Rankine sunt două cicluri discutate în termodinamică. Acestea sunt discutate în cadrul motoarelor termice. Motoarele termice sunt dispozitive sau mecanisme care sunt folosite pentru a transforma căldura în muncă. Carnot ciclu este un ciclu teoretic, care oferă eficiența maximă care poate fi obținută de către un motor. Ciclul Rankine este un ciclu practic, care poate fi folosit pentru a calcula motoarele de viață reală. Este vital să avem o înțelegere corectă în aceste două cicluri pentru a excela în termodinamică și orice domeniu legat de aceasta. În acest articol vom discuta despre ciclul Carnot și ciclul Rankine, definițiile acestora, aplicațiile lor, asemănările dintre ciclul Carnot și ciclul Rankine și, în final, diferența dintre ciclul Carnot și ciclul Rankine.

Ce este Carnot Cycle?

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 de temperatură constantă, care va furniza căldură infinită. Radiatorul este un dispozitiv de temperatură constantă, care va absorbi cantitatea infinită de căldură fără a schimba temperatura. Motorul este dispozitivul sau procesul, care transformă căldura de la sursa de căldură în funcționare. Ciclul Carnot constă în patru etape.

1. Expansiunea izotermică reversibilă a gazului - Motorul este conectat termic la sursă. În acest pas, gazul expandat absoarbe căldura de la sursă și lucrează la împrejurimi. Temperatura gazului rămâne constantă.

2. Expansiunea adiabatică reversibilă a gazului - Sistemul este adiabatic, ceea ce înseamnă că nu este posibilă transferul de căldură. Motorul este scos din sursă și izolat. În această etapă, gazul nu absoarbe căldură din sursă. Pistonul continuă să lucreze în jurul său.

3. Compresie izotermică reversibilă - Motorul este așezat pe chiuvetă și contactat termic. Gazul este comprimat astfel încât mediul înconjurător să funcționeze în sistem.

4. Compresie adiabatică reversibilă - motorul este scos din chiuvetă și izolat. Înconjurația continuă să lucreze la sistem.

În ciclul Carnot, munca totală realizată este dată de diferența dintre munca făcută în împrejurimi (pasul 1 și 2) și munca făcută de împrejurimi (etapele 3 și 4). Carnot Ciclul este cel mai eficient motor termic în teorie. Eficiența ciclului Carnot depinde doar de temperaturile sursei și chiuvetei.

Ce este Rankine Cycle?

Ciclul Rankine este, de asemenea, un ciclu, care transformă căldura în muncă. Ciclul Rankine este un ciclu practic utilizat pentru sisteme constând dintr-o turbină cu vapori. Există patru procese principale în ciclul Rankine

1. Lucrarea fluidului în presiune înaltă de la o presiune scăzută

2. Încălzirea fluidului de înaltă presiune în vapori

3. Vaporii se extinde printr-o turbină care transformă turbina, generând astfel energie

4. Vaporii se răcesc în interiorul condensatorului.