Teorija

Termodinamiskie cikli. Siltuma dzinēji
Par termodinamisko ciklu sauc secīgi notiekošu termodinamisko procesu kopumu, kuru gaitā darba ķermenis mainot savu stāvokli, atgriežas sākotnējā stāvoklī.
Tiešajos ciklos (piemēram, siltuma dzinēju cikli) darbu iegūst, apgrieztajos ciklos (piemēram, saldēšanas iekārtu cikli, kompresoru cikli) darbu patērē.
 
Vislielāko siltuma daudzumu darbā var pārvērsts tādā ciklā, kas sastāv no divām izotermām un divām adiabātām.
Šādu ciklu sauc par Karno ciklu. Karno cikls ilustrē ideālas siltuma mašīnas darbu.
Svarīgi!
Reālu siltuma dzinēju darbība bieži vien ir tuva Karno mašīnas darbībai.
Karno cikls p, V koordinātās redzams attēlā.
karno.png
Cikls sastāv no divām izotermām a, b un no divām adiabātām c, d.
Karno mašīna, saņemot siltuma daudzumu ΔQ1 no sildītāja, kura temperatūra ir T1, un atdodot siltuma daudzumu ΔQ2 dzesētājam, kura temperatūra T2 < T1, pastrādā maksimāli iespējamo darbu, kuru var iegūt ar jebkura veida siltuma mašīnu, ja vien tās sildītāja un dzesētāja temperatūra arī ir T1 un T2.
 
Siltuma mašīna, patērējot siltuma daudzumu, cikliskā procesā pastrādā mehānisko darbu.
Siltuma mašīnas galvenās fizikālās sastāvdaļas ir: sildītājs, darba viela un dzesētājs.
•  Sildītājs – sistēma, kas darba ķermenim pievada siltumu,
•  Darba ķermenis – iekārta, kas siltumu pārvērš mehāniskā enerģijā,
•  Dzesētājs – iekārtā, kurai darba ķermenis atdod siltumu, lai termodinamiskā sistēma atgrieztos sākuma stāvoklī.
Dīzeļdzinējos kā sildītājs darbojas degvielas sadegšanas process dzinēja cilindrā. Dzesētājs parasti ir apkārtējā vide.
a_4.jpg
Siltuma mašīnas lietderības koeficients η ir skaitlis, kas rāda, kādu daļu no sildītāja saņemtā siltuma daudzuma Qs
siltuma mašīna pārvērš darbā A:
                                                                                              η=AQsjebη=QsQbQs, kur
Qb – dzesētājam atdotais siltuma daudzums, J
Qs - no sildītāja saņemtais siltuma daudzums, J 
 
Maksimālā vērtība, uz kuru var tiekties lietderības koeficients, ir: η=TsTdTs, kur 
Ts – sildītāja temperatūra, K
Td – dzesētāja temperatūra, K
 
Atsauce:
http://www.dzm.lu.lv/fiz/IT/F_11/index.html
R.Šeļegovskis "Metodiskie norādījumi praktiskajiem darbiem LLU TF Lauksaimniecības enerģētikas specialitātei studiju
kursā Siltumzinību pamati"
http://www.daviddarling.info/encyclopedia/C/Carnot_cycle.html