Идеальный цикл теплового двигателя

Цикл Карно состоит из двух изотерм с подводом и отводом теплоты двух адиабат (расширения и сжатия). Из начального состоящих соответствующего точке а на рис.6, в цикле Карно газ изотермически расширяется с увеличением объема от v_a до v_b.

Рис.6.Прямой цикл Карно

При этом к газу от внешнего источника с температурой Т₁ подводится теплота

В точке b подвод теплоты к рабочему телу прекращается и газ адиабатно расширяется с увеличена объема от v_b до v_c. Для повторения процесса расширения необходимо рабочее тело возвратить в исходное состояние (точка а). Для этого газ сначала сжимается изотермически с отводом теплоты q₂ при более низкой температуре цикла Т₂ с уменьшением объема от v_c до v_d и далее адиабатно, т.е. без теплообмена до возвращения рабочего тела исходное состояние.

Отводимая в цикле теплота по абсолютной величине

q₂ =RT₂ln(v_c/v_d)

Полезная работа цикла

l=q₁-q₂=RT₂ln(v_b/v_a)-RTln(v_c/v_d)

Термический КПД цикла

ηt=1-q₂/q₁=1-(T₂/T₁)[ln(v_c/ v_d)/ln(v_b/v_a)]

Для адиабатных процессов b - с и d - а, в которых Т_с = T_d=T₂ и Т_а = Т_b =Т₁,

тогда

Следовательно,

|При этом