Symulacja — cykl Carnota

Cykl Carnota — silnik cieplny

Gaz doskonały pracuje w cyklu czterech przemian między nagrzewnicą o temperaturze T₁ a chłodnicą o temperaturze T₂. Obserwuj cylinder z tłokiem oraz wykres p–V.

Symulacja — cykl Carnota - Medianauka.pl — symulacja interaktywna

Ćwiczenia

Ustaw T₁ = 600 K i T₂ = 300 K i uruchom symulację. Zaobserwuj: sprawność wynosi 50% — po pełnym cyklu praca W jest równa dokładnie połowie pobranego ciepła Q₁, a druga połowa trafia do chłodnicy.
Zmniejszaj T₂ przy stałym T₁ (skala osi p–V nie zmienia się wtedy). Zaobserwuj: pole zamknięte cyklem rośnie proporcjonalnie do pracy W — silnik wykonuje większą pracę z każdego dżula pobranego ciepła.
Zbliż T₂ do T₁ (np. T₁ = 450 K, T₂ = 400 K). Zaobserwuj: cykl „spłaszcza się”, słupek pracy W jest niewielki, a prawie całe Q₁ wraca do chłodnicy jako Q₂.
Obserwuj fazy 2 i 4 (cylinder na izolatorze). Zaobserwuj: słupki Q₁ i Q₂ nie zmieniają się, mimo że tłok się porusza — zmienia się za to słupek ΔU: zmiana energii wewnętrznej (koloru i prędkości cząsteczek) pochodzi wyłącznie z pracy.
Dla własnych ustawień oblicz η = 1 − T₂/T₁ i porównaj z ilorazem W/Q₁ odczytanym ze słupków po pełnym cyklu. Zaobserwuj: obie wartości są równe.

Symulacje z fizyki

Zobacz wszystkie symulacje z fizyki dostępne w naszym serwisie.