Hvordan beregne den termiske virkningsgrad av en Carnot- syklus

Den termiske virkningsgrad av en Carnot- syklus gir en maksimal estimat av effektiviteten av en motor -og kraftanlegg utforming . " Thermal - Fluid Sciences " av Stephen R. Slår sier at for en Carnot syklus , " dens nytte ( er ) i å etablere teoretiske ytelsesgrenser for reelle enheter ... som lukket dampkraftverk" . Friksjon og andre faktorer oppstått i virkeligheten kan redusere termisk virkningsgrad estimert fra en Carnot cycle.Things du trenger
Netto varme i eller høyeste temperatur i syklusen
Net varmen ut eller laveste temperatur i syklusen
Hvis varme ut er ikke kjent , hvor mye arbeid i og ut av syklusen kan brukes i stedet .
Vis flere instruksjoner
Metode 1
en

Bestem varmen i og varme ut hvis det ikke allerede er kjent . For eksempel , hvis varmen i er kalorier , kan vi bruke varme i over 150 kalorier og varmen ut av 50 kalorier .
To

Trekk fra varmen i av varmen ut . Dette er den varmestrøm . Varmestrømmen i vårt eksempel er 150 kalorier minus 50 kalorier , for en varmestrøm på 100 kalorier .
3

Del varmestrøm funnet i trinn 2 av varmen i. Resultatet er den termiske virkningsgrad av Carnot- syklus. For vårt eksempel , vil det være 100 kalorier fordelt på 150 kalorier for en termisk virkningsgrad på 0.666 eller 66,7 % .
Metode 2
4

Bestem arbeidet i , som er arbeidet utført av pumpen i Carnot syklus .
5

Bestem arbeidet ut , noe som er arbeidet utført av turbinen . Dette vil ofte måles i kilowatt- timer , Joules , kalorier , BTU eller fot- pounds .
6

Trekk arbeid utført av pumpen fra arbeid utført av turbinen . Dette er netto - arbeid ut av Carnot syklus .
7

Del netto arbeid ut av varmen i. Resultatet er den termiske effektiviteten av Carnot syklus .

Metode 3
8

Bestem høyeste temperatur og laveste temperatur i Carnot syklus . For eksempel, i en dampturbin , er den høyeste temperatur 2000 Kelvin og den laveste temperatur er 300 Kelvin .
9

Subtraher den laveste temperaturen fra den høyeste temperatur. Dette er den varmestrøm . I eksempelet , vil denne varmestrømmen være 2000 - . 300 = 1700 Kelvin
10

Del varmestrøm funnet i trinn 2 av denne metoden ved den høyeste temperaturen i Carnot syklus . Resultatet er den termiske virkningsgrad av Carnot- syklus. For eksempel vil det være 1700 Kelvin delt på 2000 Kelvin for en termisk virkningsgrad på 0,85 eller 85 % .
Metode 4
11

Bestem varme sette ut og varmen satt i Carnot- syklus. Varme kan måles i kalorier, joule eller British Thermal Units . For eksempel , varme i over 1500 BTU og varme ut av 500 BTU .
12

Del varmen ut av den varme i. Dette bør resultere i en ratio mindre enn en . For eksempel , 500 BTU ut dividert med 1500 BTU i for et resultat av 0,333 .
13

subtrahere forholdet funnet i trinn 2 fra tallet 1. . Prosentandelen gjenværende er den termiske virkningsgrad av Carnot- syklus. I dette eksempelet , 1 - . 0,333 = 0,666 eller en termisk virkningsgrad på 66,6 %
Metode 5
14

Bestem høyeste og laveste temperaturene i Carnot syklus . For eksempel bruke den høyeste temperatur på 1000 grader og laveste temperatur på 200 grader.
15

Del laveste temperatur ved høyeste temperatur . For eksempel 200 grader dividert med 1000 grader for et resultat av 0.200 .
16

subtrahere forholdet funnet i trinn 2 fra tallet 1. . Prosenten værende er den termiske virkningsgrad av Carnot syklus. I dette eksempelet blir ligningen 1 - . 0,20 = 0,80 eller 80 % termisk virkningsgrad