Physics
Silniki cieplne
Gazowy tłok przechodzi cykle Carnota, Otto i Stirlinga na żywym diagramie pV: praca na cykl, sprawność wobec granicy Carnota i lodówka na wstecznym.
Co się dzieje
Nic tu nie jest narysowane - cykl trzeba zapracować. Czterysta cząsteczek młóci w tłok, każde uderzenie księgowane jako praca i ciśnienie, każdy kontakt ze ścianą jako ciepło, a pętla pV składa się sama z tych mikroimpulsów, dokładnie między szynami analitycznych izoterm. Suwy izolowane jadą po PV^(5/3) = const (γ = 5/3) z ΔU = −W co do ostatniej cyfry, pole pętli zgadza się z zebraną pracą, a zmierzona sprawność powolnego cyklu Carnota napiera od dołu na 1 − Tc/Th - chaos molekularny egzekwuje drugą zasadę. Przełącz na Otto lub Stirlinga, patrz jak prostokąt T-S się ścina, albo zaznacz pole i puść tę samą maszynę jako lodówkę pompującą ciepło pod górę.
Równania modułu
Równania W = ∫ p dV wokół zamkniętego cyklu termodynamicznego (obszar zamknięty przez krzywą pV) η = W / Q_in, η_Carnot = 1 − T_c / T_h p V = n R T, p V^γ = const (adiabat) tarcie: W_shaft = W_gas − F·∫|dL|; η_shaft = W_shaft / Q_h; cykl pV opisuje pracę gazu i pozostaje niezmieniony; tarcie zmniejsza pracę dostarczaną przez wał skala: p ≈ N T / V = 100…400, W_Carnot = N (T_h − T_c) ln 2 = 111, droga tłoka ≈ 6.6 na cykl: F = 8 pochłania połowę pracy
