Carnotov stroj


P V T N Delo
         
Strojni cikel: 0

Preden sistem doseže končno stanje, je zakasnitev, ker mora sistem doseči ravnovesje.

V tej animaciji velja N = nR (številska vrednost Boltzmannove konstante je  1.38 10-23 J/K, v animacijah se privzame vrednost   kB = 1 brez enote. R je univerzalna plinska konstanta 8310 J/K, T je absolutna temperatura v K, n je število molov snovi. Zaradi privzete vrednosti za kB je N potem številsko enak številu molekul v plinu, oziroma enak temu številu, če izpustimo enoto). Iz tega sledi  plinska enačba za idealni plin v obliki   pV = NT. Enote so relativne. Ponovni zagon.

Imamo štiri korake Carnotovega cikla: kombinacijo izotermne in adiabatne širitve in krčenja. Kateri koraki so izotermni in kateri so adiabatni? Pazi, da izvajaš korake v pravem zaporedju. V prvem koraku opravlja plin pozitivno delo. Drugi korak je adiabaten - plin opravlja pozitivno delo. V koraku 3 opravlja plin negativno delo. Korak 4 je adiabaten, plin opravlja negativno delo. Opazimo, da je celotno opravljeno delo (preostala površina) pozitivno, ker je pozitivno delo opravljeno pri višjih temperaturah, negativno pa pri nižjih. Med korakom 1 se toplota absorbira (Q > 0), med korakom 3 pa se toplota sprošča (Q < 0). V celotnem ciklu je več toplote vsrkane kot sproščane. To pomeni temelj delovanja strojev: Toplota (iz toplotnega rezervoarja) se pretvarja v mehansko delo (premikanje bata).