Comment calculer le rendement thermique d`un cycle de carnot

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Le efficency thermique du cycle de Carnot estime la puissance de cette plante pourrait éteindre.

L`efficacité thermique d`un cycle de Carnot fournit une estimation maximale de l`efficacité d`une conception du moteur et de la centrale. "Sciences thermiques-Fluid" par Stephen R. Active indique que pour un cycle de Carnot, "son utilité (est) dans l`établissement de limites de performances théoriques pour les dispositifs réels ... tels que la centrale à vapeur en boucle fermée". Friction et d`autres facteurs rencontrés dans la réalité peuvent réduire l`efficacité thermique estimée à partir d`un cycle de Carnot.

Choses que vous devez

  • chaleur net ou température la plus élevée dans le cycle
  • out thermique net ou de la température la plus basse dans le cycle
  • Si la chaleur sur on ne sait pas, la quantité de travail dans et hors du cycle peut être utilisé à la place.

méthode 1

  • Déterminer la chaleur et la chaleur si pas déjà connu. Par exemple, si la chaleur est des calories, on peut utiliser la chaleur à 150 calories de la chaleur et de 50 calories.

  • Soustraire la chaleur par la chaleur à l`extérieur. Ceci est le flux de chaleur. Le flux de chaleur dans notre exemple est de 150 calories moins 50 calories, pour un flux de chaleur de 100 calories.

  • Diviser le flux de chaleur trouvée à l`étape 2 par la chaleur. Le résultat est le rendement thermique du cycle de Carnot. Pour notre exemple, il sera de 100 calories divisé par 150 calories pour une efficacité thermique de 0,666 ou 66,7%.

méthode 2

  • Déterminer le travail, ce qui est le travail effectué par la pompe dans le cycle de Carnot.

  • Déterminer le travail sur, qui est le travail effectué par la turbine. Ce sera souvent mesurée en Kilowatt-heures, Joules, calories, BTU ou pieds-livres.




  • Soustraire le travail effectué par la pompe à partir du travail effectué par la turbine. Ceci est le net travail sur le cycle de Carnot.

  • Diviser le travail net par la chaleur. Le résultat est le rendement thermique du cycle de Carnot.

méthode 3

  • Déterminer la température la plus élevée et la température la plus basse du cycle de Carnot. Par exemple, dans une turbine à vapeur, la température maximale est de 2000 Kelvin et la température la plus basse est de 300 degrés Kelvin.

  • Soustraire la température la plus basse à partir de la température la plus élevée. Ceci est le flux de chaleur. Dans l`exemple, ce flux de chaleur sera 2000-300 = 1700 Kelvin.

  • Diviser le flux de chaleur trouvée à l`étape 2 de ce procédé par la température la plus élevée du cycle de Carnot. Le résultat est le rendement thermique du cycle de Carnot. Pour l`exemple, il sera divisé par 1700 Kelvin 2000 Kelvin pour un rendement thermique de 0,85 ou 85%.

méthode 4

  • Déterminer la chaleur éteindre et la chaleur mis dans le cycle de Carnot. La chaleur peut être mesurée en Calories, Joules ou unités thermiques britanniques. Par exemple, la chaleur en 1500 BTU et de la chaleur sur 500 BTU.

  • Divisez la chaleur par la chaleur. Cela devrait se traduire par un ratio inférieur à 1. Par exemple, 500 BTU out divisé par 1 500 BTU pour un résultat de 0,333.

  • Soustraire le ratio trouvé à l`étape 2 à partir du numéro 1. Le pourcentage restant est le rendement thermique du cycle de Carnot. Dans cet exemple, 1 à 0,333 = 0,666 ou une efficacité thermique de 66,6%.

Méthode 5

  • Déterminer les températures les plus élevées et les plus bas trouvés dans le cycle de Carnot. Par exemple, utiliser la plus haute température de 1000 degrés Celsius et la plus basse température de 200 degrés Celsius.

  • Divisez la température la plus basse de la température la plus élevée. Par exemple, 200 degrés divisé par 1000 degrés pour la suite de 0,200.

  • Soustraire le ratio trouvé à l`étape 2 à partir du numéro 1. Le pourcentage restant est le rendement thermique du cycle de Carnot. Dans cet exemple, l`équation devient 1 à 0,20 = 0,80 ou 80% d`efficacité thermique.

Conseils & Avertissements

  • "Génie Thermique dans Power Systems" États, "Le cycle de Carnot est hypothétique, car on ne peut pas construire un moteur réversible." Cependant, il fournit une estimation de référence pour l`efficacité des centrales électriques, les moteurs et les systèmes thermiques.
  • Selon le "Fondements de la Thermodynamique Ingénierie" par Michael Moran et Howard Shapiro, "Pas de cycle d`alimentation peut avoir une efficacité thermique de 100%."
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