Wie man den thermischen Wirkungsgrad des Carnot- Zyklus berechnen

Der thermische Wirkungsgrad eines Carnot-Prozess liefert eine Abschätzung der maximalen Effizienz eines Motors und eines Kraftwerkes . "Thermal - Fluid Sciences " von Stephen R. Schaltet besagt, dass für einen Carnot-Prozess ", seinen Nutzen (ist), bei der Festlegung theoretischen Leistungsgrenzen für echte Geräte ... wie die Closed-Loop- Dampfkraftwerk " . Reibung und andere Faktoren in der Realität auftreten können die von einem Carnot cycle.Things geschätzte thermische Effizienz Sie und
Net Wärme in Need reduzieren oder höchste Temperatur im Zyklus
Net Wärme aus oder niedrigste Temperatur im Zyklus
Wenn Wärme aus , ist nicht bekannt , die Menge der Arbeit in und aus dem Zyklus kann stattdessen verwendet werden.
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Methode 1
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die Wärme im Bestimmen und Wärme aus , wenn nicht bereits bekannt . Zum Beispiel, wenn die Hitze in Kalorien ist , können wir Wärme in der 150 Kalorien und Wärme aus 50 Kalorien zu verwenden.
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Subtrahieren Sie die Hitze in der Hitze aus . Dies ist der Wärmefluss . Der Wärmefluss in unserem Beispiel 150 Kalorien minus 50 Kalorien , für einen Wärmestrom von 100 Kalorien.
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den Wärmestrom in Schritt 2 durch die Hitze in. Das Ergebnis ist gefunden Teilen der thermische Wirkungsgrad des Carnot -Zyklus. Für unser Beispiel , wird es 100 Kalorien für einen thermischen Wirkungsgrad von 0.666 oder 66,7 % geteilt durch 150 Kalorien.
Methode 2
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Bestimmen Sie die Arbeit in , die wird die Arbeit von der Pumpe in der Carnot-Prozess durchgeführt.
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Bestimmen Sie die Arbeit , die die Arbeit der Turbine durchgeführt wird . Dies wird oft in Kilowattstunden gemessen werden , Joule , Kalorien, BTU -oder Fuß-Pfund .
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Subtrahieren Sie die Arbeit von der Pumpe aus der Arbeit von der Turbine durchgeführt wird. Dies ist der Netzwerk aus dem Carnot-Prozess .
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durch die Hitze in. Das Ergebnis Teilen Sie den Netto- Arbeit ist der thermische Wirkungsgrad des Carnot -Zyklus.

Methode 3
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Bestimmen Sie die höchste Temperatur und der niedrigsten Temperatur des Carnot -Zyklus. Beispielsweise in einer Dampfturbine , ist die höchste Temperatur 2000 Kelvin und die niedrigste Temperatur von 300 Kelvin .
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Subtrahiere die niedrigste Temperatur aus der höchsten Temperatur . Dies ist der Wärmefluss . Im Beispiel wird diese Wärmestrom 2000 - . 300 = 1.700 Kelvin
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den Wärmestrom in Schritt 2 dieses Verfahrens durch die höchste Temperatur des Carnot-Prozess gefunden Teilen . Das Ergebnis ist der thermische Wirkungsgrad des Carnot -Zyklus. Zum Beispiel wird es 1700 Kelvin für einen thermischen Wirkungsgrad von 0,85 oder 85% geteilt durch 2.000 Kelvin sein .
Methode 4
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Bestimmen Sie die Wärme und löschte die Hitze legte in den Carnot -Zyklus. Wärme kann in Kalorien , Joule oder British Thermal Units gemessen werden. Zum Beispiel in Wärme von 1500 BTU und Wärme aus 500 BTU .
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durch die Hitze Teilen Sie die Wärme aus in. Dies sollte in einem Verhältnis von weniger als 1 führen. ZB 500 BTU aus in für ein Ergebnis von 0.333 geteilt durch 1.500 BTU .
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das Verhältnis in Schritt 2 von der Nummer 1 gefunden abziehen . die restlichen Prozentsatz ist der thermische Wirkungsgrad des Carnot -Zyklus. In diesem Beispiel 1 - . 0,333 = 0,666 oder einen thermischen Wirkungsgrad von 66,6%
Methode 5
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Bestimmen Sie die höchsten und niedrigsten Temperaturen in der Carnot-Prozess gefunden. Verwenden Sie beispielsweise die höchste Temperatur von 1000 Grad Celsius und der niedrigsten Temperatur von 200 Grad Celsius .
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die niedrigste Temperatur von der höchsten Temperatur Teilen . Zum Beispiel für ein Ergebnis von 0,200 200 Grad geteilt durch 1000 Grad .
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das Verhältnis in Schritt 2 von der Nummer 1 gefunden abziehen . Die restlichen Prozentsatz ist der thermische Wirkungsgrad des Carnot -Zyklus. In diesem Beispiel wird die Gleichung 1 - . 0,20 = 0,80 oder 80% thermischen Wirkungsgrad