Kringproces
Een thermodynamische cyclus is een reeks thermodynamische processen waardoor een systeem naar zijn begintoestand terugkeert. Eigenschappen hangen alleen af van de thermodynamische toestand en veranderen dus niet tijdens een cyclus. Variabelen zoals warmte en arbeid zijn niet nul gedurende een cyclus, maar hangen veeleer af van het proces. De eerste wet van de thermodynamica schrijft voor dat de netto warmte-input gelijk is aan de netto arbeid-output gedurende elke cyclus. De zich herhalende aard van het procestraject maakt een continue werking mogelijk, waardoor de cyclus een belangrijk concept in de thermodynamica is.
Als het cyclische proces met de klok mee de lus rond gaat, is het een warmtemotor en zal W positief zijn. Als het tegen de klok in beweegt, is het een warmtepomp en zal W negatief zijn.
Voorbeeld van een P-V diagram van een thermodynamische cyclus.
Klassen
Twee primaire klassen van thermodynamische cycli zijn krachtcycli en warmtepompcycli. Vermogenscycli zijn cycli waarbij een bepaalde warmte-input wordt omgezet in een mechanische arbeidsoutput, terwijl warmtepompcycli warmte van lage naar hoge temperaturen overbrengen door middel van een mechanische arbeidsinput.
Thermodynamische energiecycli
Thermodynamische krachtcycli vormen de basis voor de werking van warmtemotoren, die het grootste deel van de elektrische energie in de wereld leveren en bijna alle motorvoertuigen aandrijven. Vermogenscycli kunnen worden onderverdeeld naar gelang van het type warmtemotor dat zij trachten te modelleren. De meest voorkomende cycli die interne verbrandingsmotoren modelleren zijn de Otto-cyclus, die benzinemotoren modelleren, en de dieselcyclus, die dieselmotoren modelleren. Cycli die externe verbrandingsmotoren modelleren zijn de Brayton-cyclus, die gasturbines modelleren, en de Rankine-cyclus, die stoomturbines modelleren.
Warmte motor diagram.
Verwante pagina's
Vragen en antwoorden
V: Wat is een thermodynamische cyclus?
A: Een thermodynamische cyclus is een reeks thermodynamische processen die een systeem terugbrengt naar zijn begintoestand.
V: Veranderen eigenschappen tijdens een thermodynamische cyclus?
A: Nee, eigenschappen zijn alleen afhankelijk van de thermodynamische toestand en veranderen dus niet gedurende een cyclus.
V: Zijn warmte en arbeid nul tijdens een thermodynamische cyclus?
A: Nee, warmte en arbeid zijn niet nul over een cyclus, maar hangen af van het proces.
V: Wat schrijft de eerste wet van thermodynamica voor over een cyclus?
A: De eerste wet van de thermodynamica schrijft voor dat de netto warmte-input gelijk is aan de netto arbeid-output over elke cyclus.
V: Waarom is de cyclus een belangrijk concept in de thermodynamica?
A: De herhalende aard van het procespad maakt een continue werking mogelijk, waardoor de cyclus een belangrijk concept in de thermodynamica is.
V: Wat stelt een thermodynamische cyclus met de wijzers van de klok mee voor?
A: Als het cyclische proces met de wijzers van de klok mee door de lus beweegt, dan stelt het een warmtemotor voor en zal W positief zijn.
V: Wat stelt een thermodynamische cyclus tegen de klok in voor?
A: Als het tegen de klok in beweegt, dan stelt het een warmtepomp voor, en zal W negatief zijn.
