Carnot vs Rankine ciklus
Carnotov ciklus i Rankineov ciklus su dva ciklusa o kojima se raspravlja u termodinamici. O njima se raspravlja pod toplinskim motorima. Toplotni motori su uređaji ili mehanizmi koji se koriste za pretvaranje topline u rad. Carnotov ciklus je teoretski ciklus, koji daje maksimalnu efikasnost koju može postići motor. Rankineov ciklus je praktičan ciklus koji se može koristiti za izračunavanje motora u stvarnom životu. Od vitalnog je značaja imati pravilno razumijevanje u ova dva ciklusa kako bi se istaknuli u termodinamici i bilo kojem polju u vezi s njom. U ovom članku ćemo raspravljati o tome šta su Carnotov ciklus i Rankineov ciklus, njihove definicije, njihove primjene, sličnosti između Carnotovog i Rankinovog ciklusa i na kraju razlike između Carnotovog i Rankinovog ciklusa.
Šta je Carnotov ciklus?
Carnot ciklus je teoretski ciklus, koji opisuje toplotni motor. Prije objašnjavanja Carnotovog ciklusa, potrebno je definirati nekoliko pojmova. Izvor toplote se definiše kao uređaj konstantne temperature, koji će obezbediti beskonačnu toplotu. Hladnjak je uređaj konstantne temperature, koji će apsorbirati beskonačnu količinu topline bez promjene temperature. Motor je uređaj ili proces koji pretvara toplinu iz izvora topline u rad. Carnotov ciklus se sastoji od četiri koraka.
1. Reverzibilno izotermno širenje gasa – Motor je termički povezan sa izvorom. U ovom koraku, ekspandirajući plin apsorbira toplinu iz izvora i radi na okolini. Temperatura gasa ostaje konstantna.
2. Reverzibilno adijabatsko širenje gasa – Sistem je adijabatski što znači da nije moguć prenos toplote. Motor se izvadi iz izvora i izoluje. U ovom koraku, plin ne apsorbira toplinu iz izvora. Klip nastavlja da radi na okolini.
3. Reverzibilna izotermna kompresija – Motor se postavlja na sudoper i termički kontaktira. Gas je komprimiran tako da okolina radi na sistemu.
4. Reverzibilna adijabatska kompresija – Motor se vadi iz sudopera i izoluje. Okolina nastavlja da radi na sistemu.
U Carnot ciklusu, ukupan urađeni rad je dat razlikom između rada obavljenog na okolini (korak 1 i 2) i rada koji je obavila okolina (korak 3 i 4). Carnotov ciklus je najefikasniji toplotni motor u teoriji. Efikasnost Carnot ciklusa zavisi samo od temperature izvora i ponora.
Šta je Rankineov ciklus?
Rankineov ciklus je takođe ciklus, koji pretvara toplotu u rad. Rankineov ciklus je praktično korišćen ciklus za sisteme koji se sastoje od parne turbine. Postoje četiri glavna procesa u Rankineovom ciklusu
1. Pretvaranje fluida u visoki pritisak iz niskog pritiska
2. Zagrijavanje fluida pod visokim pritiskom u paru
3. Para se širi kroz turbinu koja okreće turbinu, čime se stvara energija
4. Para se hladi nazad unutar kondenzatora.
Koja je razlika između Carnotovog i Rankineovog ciklusa?
• Carnotov ciklus je teorijski ciklus, dok je Rankineov ciklus praktični.
• Carnotov ciklus osigurava maksimalnu efikasnost u idealnim uslovima, ali Rankineov ciklus osigurava rad u realnim uslovima.
• Efikasnost dobijena Rankineovim ciklusom je uvijek niža od one u Carnot ciklusu.
