Carnot vs Rankinov ciklus
Carnotov ciklus i Rankinov ciklus dva su ciklusa o kojima se raspravlja u termodinamici. O njima se raspravlja pod toplinskim strojevima. Toplinski motori su uređaji ili mehanizmi koji se koriste za pretvaranje topline u rad. Carnotov ciklus je teoretski ciklus koji daje maksimalnu učinkovitost koju motor može postići. Rankinov ciklus je praktični ciklus koji se može koristiti za izračunavanje motora iz stvarnog života. Od vitalne je važnosti imati pravilno razumijevanje u ova dva ciklusa kako bismo se istakli u termodinamici i bilo kojem polju vezanom uz nju. U ovom ćemo članku raspravljati o tome što su Carnotov ciklus i Rankinov ciklus, njihove definicije, njihova primjena, sličnosti između Carnotovog ciklusa i Rankinovog ciklusa i na kraju razlika između Carnotovog ciklusa i Rankinovog ciklusa.
Što je Carnotov ciklus?
Carnotov ciklus je teoretski ciklus koji opisuje toplinski stroj. Prije objašnjavanja Carnotovog ciklusa, treba definirati malo pojmova. Izvor topline definiran je kao uređaj s konstantnom temperaturom, koji će pružiti beskonačnu toplinu. Rashladni uređaj je uređaj s konstantnom temperaturom, koji će apsorbirati beskonačnu količinu topline bez promjene temperature. Motor je uređaj ili postupak koji pretvara toplinu iz izvora topline u rad. Carnotov ciklus sastoji se od četiri koraka.
1. Reverzibilna izotermna ekspanzija plina - Motor je toplinski povezan s izvorom. U ovom koraku plin koji se širi upija toplinu iz izvora i djeluje na okolinu. Temperatura plina ostaje konstantna.
2. Reverzibilno adijabatsko širenje plina - sustav je adijabatski, što znači da nije moguć prijenos topline. Motor je izvađen iz izvora i izoliran. U ovom koraku plin ne apsorbira toplinu iz izvora. Klip nastavlja raditi na okolini.
3. Reverzibilna izotermička kompresija - Motor se postavlja na sudoper i toplinski kontaktira. Plin se komprimira tako da okolina radi na sustavu.
4. Reverzibilna adijabatska kompresija - motor je izvađen iz sudopera i izoliran. Okolina nastavlja raditi na sustavu.
U Carnotovom ciklusu ukupni obavljeni posao daje se razlikom između rada na okolini (koraci 1 i 2) i rada okoline (koraci 3 i 4). Carnotov ciklus je u teoriji najučinkovitiji toplinski stroj. Učinkovitost Carnotovog ciklusa ovisi samo o temperaturama izvora i sudopera.
Što je Rankineov ciklus?
Rankinov ciklus je također ciklus, koji pretvara toplinu u rad. Rankinov ciklus je praktički korišteni ciklus za sustave koji se sastoje od parne turbine. Postoje četiri glavna procesa u Rankineovom ciklusu
1. Obrada fluida pod visokim tlakom od niskog tlaka
2. Zagrijavanje visokotlačne tekućine u paru
3. Para se širi kroz turbinu koja okreće turbinu, stvarajući tako snagu
4. Para se hladi natrag unutar kondenzatora.
Koja je razlika između Carnotovog ciklusa i Rankinovog ciklusa?
• Carnotov ciklus je teoretski, dok je Rankinov ciklus praktičan.
• Carnotov ciklus osigurava maksimalnu učinkovitost u idealnim uvjetima, ali Rankinov ciklus osigurava rad u stvarnim uvjetima.
• Učinkovitost dobivena Rankinovim ciklusom uvijek je niža od Carnotovog ciklusa.
