4.1.17 Carnotův cyklus

Tepelný stroj pracuje s teplejší zásobníkem o teplotě t2 = 600 °C a chladnějším zásobníkem o teplotě t1 = 150 °C. Pro následující údaje o práci stroje W, teplu vyměněné mezi strojem a chladnějším zásobníkem Qchlad a teplu, vyměněné mezi strojem a teplejším zásobníkem Qtepl zjistěte charakter děje ve stroji a rozhodněte, zdali jsou uvedená data ve shodě s I. a II. větou termodynamickou. Údaje:

  W [kJ] Qchlad [kJ] Qtepl [kJ]
1.varianta 130 140270
2.varianta 105135270
3.varianta 145115260

Výsledek

ηvrat = 0,515
1.varianta:   η = 0,481    W+Qtepl+Qchlad = 0    nevratný děj
2.varianta:   η = 0,389    W+Qtepl+Qchlad = 30    v rozporu s I.větou
3.varianta:   η = 0,558    W+Qtepl+Qchlad = 0    v rozporu se II.větou

Postup

Pro teoretickou účinnost platí rovnice (viz příklad 4.1.16)

displaymath

a pro účinnost reálného tepelného stroje platí

displaymath

Aby byla splněna I.věta termodynamická, musí pro kruhový děj platit vztah

displaymath

II.věta termodynamická je splněna, pokud platí nerovnost

displaymath