Termodynamisk cykel
En termodynamisk cykel är en serie termodynamiska processer som återställer ett system till sitt ursprungliga tillstånd. Egenskaperna beror endast på det termodynamiska tillståndet och ändras därför inte under en cykel. Variabler som värme och arbete är inte noll under en cykel, utan beror snarare på processen. Enligt termodynamikens första lag är nettovärmetillförseln lika med nettoarbetet under en cykel. Processens upprepande karaktär gör det möjligt att arbeta kontinuerligt, vilket gör cykeln till ett viktigt begrepp inom termodynamiken.
Om den cykliska processen rör sig medurs runt slingan är det en värmemotor och W är positiv. Om den rör sig moturs är det en värmepump och W blir negativ.
Exempel på P-V-diagram för en termodynamisk cykel.
Klasser
Två huvudkategorier av termodynamiska cykler är kraftcykler och värmepumpscykler. Kraftcykler är cykler som omvandlar en viss mängd tillförd värme till ett mekaniskt arbete, medan värmepumpscykler överför värme från låga till höga temperaturer med hjälp av mekaniskt arbete.
Termodynamiska kraftcykler
Termodynamiska kraftcykler utgör grunden för värmemotorer, som levererar större delen av världens elkraft och driver nästan alla motorfordon. Kraftcyklerna kan delas in beroende på vilken typ av värmemotor de försöker modellera. De vanligaste cyklerna som modellerar förbränningsmotorer är Otto-cykeln, som modellerar bensinmotorer, och dieselcykeln, som modellerar dieselmotorer. Cyklar som modellerar externa förbränningsmotorer är Braytoncykeln, som modellerar gasturbiner, och Rankinecykeln, som modellerar ångturbiner.
Diagram för värmemotor.
Relaterade sidor
Frågor och svar
F: Vad är en termodynamisk cykel?
S: En termodynamisk cykel är en serie termodynamiska processer som återför ett system till dess ursprungliga tillstånd.
F: Ändras egenskaperna under en termodynamisk cykel?
S: Nej, egenskaperna beror endast på det termodynamiska tillståndet och ändras därför inte under en cykel.
F: Är värme och arbete noll under en termodynamisk cykel?
S: Nej, värme och arbete är inte noll över en cykel, utan beror snarare på processen.
F: Vad säger termodynamikens första huvudsats om en cykel?
S: Termodynamikens första huvudsats säger att den tillförda nettovärmen är lika med det utförda nettovärmearbetet i alla kretslopp.
F: Varför är cykeln ett viktigt begrepp inom termodynamiken?
S: Processbanans upprepande natur möjliggör kontinuerlig drift, vilket gör cykeln till ett viktigt begrepp inom termodynamiken.
F: Vad representerar en medurs termodynamisk cykel?
S: Om den cykliska processen rör sig medurs runt slingan representerar den en värmemotor, och W kommer att vara positivt.
F: Vad representerar en termodynamisk cykel som rör sig moturs?
S: Om den rör sig motsols representerar den en värmepump, och W kommer att vara negativ.
