Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
1                                       วัฏจักรคาร์ โนต์ผลลัพธ์ การเรียนรู้1. อธิ บายกระบวนการของวัฏจักรคาร์ โนต์ได้2. คํา...
2วัฏจักรคาร์ โนต์        คาร์ โนต์ เป็ นผูคิดวัฏจักรนี ซึ งเราจําเป็ นต้องศึกษาเพือดูแนวคิดของวัฏจักรของเครื องยนต์       ...
3        พืนทีในแผนภาพ P –V Diagram จะเป็ นงานทีได้จากวัฏจักรคาร์ โนต์ ในรู ปของพลังงาน                                   ...
4       อุณหภูมิคงที          T2        เท่ากับ          T3          และในทํานองเดียวกัน                             T4   ...
5       อุณหภูมิคงที               T4   เท่ากับ     T1                                                                 V1 ...
6                              303                 = 1-                             1773                      1773 303    ...
7                                       แบบทดสอบ                                     วัฏจักรคาร์ โนต์คําสั ง จงตอบคําถามต่...
82. จงหาประสิ ทธิ ภาพทางความร้อนของวัฏจักรคาร์ โนต์ ซึ งทํางานระหว่างอุณหภูมิ 20   0                                      ...
9                                เฉลยแบบทดสอบ                                 วัฏจักรคาร์ โนต์คําสั ง จงตอบคําถามต่อไปนี1....
10       กระบวนการ 4 → 2. จงหาประสิ ทธิ ภาพทางความร้อนของวัฏจักรคาร์ โนต์ ซึ งทํางานระหว่างอุณหภูมิ 20 0 C และ 1,450 0 C  ...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

วัฏจักรคาร์โนต์

25,074 views

Published on

Published in: Technology, Business
  • Dating for everyone is here: ❤❤❤ http://bit.ly/39sFWPG ❤❤❤
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • Dating direct: ❤❤❤ http://bit.ly/39sFWPG ❤❤❤
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here

วัฏจักรคาร์โนต์

  1. 1. 1 วัฏจักรคาร์ โนต์ผลลัพธ์ การเรียนรู้1. อธิ บายกระบวนการของวัฏจักรคาร์ โนต์ได้2. คํานวณหาค่าประสิ ทธิ ภาพของวัฎจักรคาร์ โนต์ได้ ก่อนทีจะกล่าวถึงเครื องยนต์สันดาปภายใน ซึ งใช้เชือเพลิงผสมกับอากาศเป็ นตัวทํางาน เราพิจารณาว่า ถ้าสมมุตว่าเครื องยนต์ใช้อากาศเป็ นตัวทํางาน และจะมีวฏจักรเป็ นอย่างไร ั ถ้าสงสัยว่าทําไมต้องใช้อากาศมาเป็ นตัวทํางาน คําตอบคือ การใช้อากาศอย่างเดียวมาพิจารณาจะง่ายกว่า จึงขอให้พิจารณาดังต่อไปนี ก่อนอืนเราต้องกําหนดก่อนว่าการใช้อากาศเป็ นมาตรฐาน (Air Standard ) นัน จะมีขอกําหนดอย่างไรบ้าง ้ - แก๊สทีทํางานภายในกระบอกสู บของเครื องยนต์จะต้องเป็ นอากาศสมบูรณ์ ( Perfect gas) มี การเปลี ยนแปลงตามกฏของบอย และชาลส์ จะมี ค่าความร้ อนของแก๊สคงที ( Constant Specific Heat) - คุ ณ สมบัติข องแก๊ ส ภายในหระบอกสู บ จะมี ค่ า เช่ น เดี ย วกับ อุ ณ หภู มิ เฉลี ยปกติ เช่ น นําหนักโมเลกุลมีค่าเท่ากับ 29 และมีความร้ อนจําเพาะทีปริ มาตรคงทีเท่ากับ 0.170 กิโลแคลอรี /(กิโลกัม) องศาเซลเซี ยส - กระบวนการอัดและการขยายตัว ต้องเป็ นแบบแอเดียแบติก ( Adiabatic) คือไม่มีความ ร้อนผ่านเข้าออกจากกระบวนการ (Q = 0) และการทํางานต้องไม่คิดความฝื ดด้วย - วัฏจักรในการทํางานนีต้องทํางานแบบวัฏจักรปิ ด หมายถึง สารตัวทํางานจะอยูจะคงอยู่ ่ ในระบบตลอดเวลา ซึ งต่างจากวัฏจักรเปิ ด คือ สารตัวทํางานจะถูกปล่อยทิง และดูด สารทํางานเข้ามาใหม่ โรงเรียนลําปางเทคโนโลยี ( แลมป์ -เทค ) เครืองยนต์ สันดาปภายใน
  2. 2. 2วัฏจักรคาร์ โนต์ คาร์ โนต์ เป็ นผูคิดวัฏจักรนี ซึ งเราจําเป็ นต้องศึกษาเพือดูแนวคิดของวัฏจักรของเครื องยนต์ ้สันดาปภายใน การใช้ในงานจริ งๆ วัฏจักรนี ไม่มีการนําไปใช้งาน จะมีใช้งานก็ใน วัฏจักรทวนของคาร์ โนต์ ซึ งได้แก่ กระบวนการของเครื องทําความเย็น และเครื องปรับอากาศ วัฏจักรคาร์ โนต์ประกอบด้วยกระกอบด้วยกระบวนการต่างๆดังนี P –V Diagram และ T – S Diagram ของวัฏจักรคาร์ โนต์ กระบวนการ 1 → 2 การขยายตัวแบบอะเดียแบติก ( adiabatic process) กระบวนการ 2 → 3 ความร้อนระบายออกแบบไอโซเทอร์ มอล ( Isothermal Process) กระบวนการ 3 → 4 การอัดตัวแบบอะเดียแบติก ( adiabatic process) กระบวนการ 4 → 1 การให้ความร้อนแบบไอโซเทอร์ มอล ( Isothermal Process) โรงเรียนลําปางเทคโนโลยี ( แลมป์ -เทค ) เครืองยนต์ สันดาปภายใน
  3. 3. 3 พืนทีในแผนภาพ P –V Diagram จะเป็ นงานทีได้จากวัฏจักรคาร์ โนต์ ในรู ปของพลังงาน ่กล ส่ วน T – S Diagram พืนทีจะเป็ นความร้อน ( Q) อยูในรู ปพลังงานความร้อน ่ เปรี ยบเทียบหน่วยของงาน คือ กิโลกรัม.เมตร กับ กิโลแคลอรี สมมุติวางานเท่ากับ 100kg.m จะได้ดงนีั งาน 427 kg.m = 1 kcal 100 งาน 100 kg.m = = 0.2342 kcal 427หมายเหตุ 1 kcal = 427 kg.m P คือ ความดัน V คือ ปริ มาตร T คือ อุณหภูมิ S คือ เอนโทรปีการเปลียนแปลงของวัฏจักรคาร์ โนต์กระบวนการ 1 → 2 การขยายตัวแบบอะเดียแบติก ( adiabatic process) ความดันลดลงจาก P1 เป็ น P2 ปริ มาตรเพิมขึนจาก V1 เป็ น V2 อุณหภูมิลดลงจาก T1 เป็ น T2 ( k −1) / k ( k −1) T2  P2   V1  =  P   =  V   T1  1   2  ไม่มีการถ่ายเทความร้อน Q1→2กระบวนการ 2 → 3 ความร้อนระบายออกแบบไอโซเทอร์ มอล ( Isothermal Process) ความดันเพิมขึนจาก P2 เป็ น P3 ปริ มาตรลดลงจาก V2 เป็ น V3 โรงเรียนลําปางเทคโนโลยี ( แลมป์ -เทค ) เครืองยนต์ สันดาปภายใน
  4. 4. 4 อุณหภูมิคงที T2 เท่ากับ T3 และในทํานองเดียวกัน T4 เท่ากับ T1 T2 T3 เพราะฉะนัน = T1 T4 ( k −1) ( k −1)  V1   V4  จะได้  V   =  V    2   3  V3 งานทีกระทํา W2 → 3 = P2 V2 ln V2 = m V3 W2 → 3 × R × T2 ln V2 ความร้อนทีถ่ายเทออก Q 2 →3 = QR = W2 → 3 = m V3 QR × R × T2 ln V2กระบวนการ 3 → 4 การอัดตัวแบบอะเดียแบติก ( adiabatic process) ความดันเพิมขึนจาก P3 เป็ น P4 ปริ มาตรลดลงจาก V3 เป็ น V4 อุณหภูมิคงที T3 เท่ากับ T4 ( k −1) T3  V4  =  V   T4  3  m × R × (T4 − T3 ) งานทีกระทํา W3→ 4 = ( ค่า k ของอากาศเท่ากับ 1.4 ) k -1 ไม่มีการถ่ายเทความร้อน Q 3→4 = 0กระบวนการ 4 → 1 ความร้อนคายออกแบบไอโซเทอร์ มอล ( Isothermal Process) ความดันลดลงจาก P4 เป็ น P1 ปริ มาตรเพิมขึนจาก V4 เป็ น V1 โรงเรียนลําปางเทคโนโลยี ( แลมป์ -เทค ) เครืองยนต์ สันดาปภายใน
  5. 5. 5 อุณหภูมิคงที T4 เท่ากับ T1 V1 งานทีกระทํา W4→1 = P4 V4 ln V4 = m V1 W4→1 × R × T4 ln V4 ความร้อนทีได้รับ Q 4→1 = QR = W4→1 = m V1 QA × R × T4 ln V4ประสิ ทธิภาพทางความร้ อนของวัฏจักรคาร์ โนต์ ประสิ ทธิ ภาพทางความร้อนของวัฏจักรคาร์ โนต์ หาได้จากสมการดังต่อไปนี QA − QR η th = QA หรื อ TL η th = 1- TH เมือ TL คือ อุณหภูมิตาสุ ด ํ TH คือ อุณหภูมิสูงสุ ดตัวอย่ างที 7.1 จงหาประสิ ทธิ ภาพทางความร้อนของวัฏจักรคาร์ โนต์ ซึงทํางานระหว่างอุณหภูมิ30 0 C และ 1,500 0 Cวิธีทา จากโจทย์ ํ TL คือ อุณหภูมิตาสุ ด เท่ากับ 30 + 273 = 303 0 K ํ TH คือ อุณหภูมิสูงสุ ด เท่ากับ 1500 + 273 = 1773 0 K หา η th จากสมการ TL η th = 1- TH โรงเรียนลําปางเทคโนโลยี ( แลมป์ -เทค ) เครืองยนต์ สันดาปภายใน
  6. 6. 6 303 = 1- 1773 1773 303 = − 1773 1773 1773 − 303 = = 0.83 1773 = 83 % ตอบ ........................................................................................โรงเรียนลําปางเทคโนโลยี ( แลมป์ -เทค ) เครืองยนต์ สันดาปภายใน
  7. 7. 7 แบบทดสอบ วัฏจักรคาร์ โนต์คําสั ง จงตอบคําถามต่อไปนี1. จงอธิ บายกระบวนการในวัฏจักรคาร์ โนต์ต่อไปนี กระบวนการ 1 → 2 …………………………………………………………………………………………………………………………………………… กระบวนการ 2 → 3 …………………………………………………………………………………………………………………………………………… กระบวนการ 3 → 4 …………………………………………………………………………………………………………………………………………… กระบวนการ 4 → 1 …………………………………………………………………………………………………………………………………………… โรงเรียนลําปางเทคโนโลยี ( แลมป์ -เทค ) เครืองยนต์ สันดาปภายใน
  8. 8. 82. จงหาประสิ ทธิ ภาพทางความร้อนของวัฏจักรคาร์ โนต์ ซึ งทํางานระหว่างอุณหภูมิ 20 0 Cและ 1,450 0 C โรงเรียนลําปางเทคโนโลยี ( แลมป์ -เทค ) เครืองยนต์ สันดาปภายใน
  9. 9. 9 เฉลยแบบทดสอบ วัฏจักรคาร์ โนต์คําสั ง จงตอบคําถามต่อไปนี1. จงอธิ บายกระบวนการในวัฏจักรคาร์ โนต์ต่อไปนี กระบวนการ 1 → 2 การขยายตัวแบบอะเดียแบติก ( adiabatic process )ความดันลดลงจาก P1 เป็ น P2 , ปริ มาตรเพิมขึนจาก V1 เป็ น V2 ,อุณหภูมิลดลงจาก T1 เป็ น T2 กระบวนการ 2 → 3 ความร้อนระบายออกแบบไอโซเทอร์ มอล ( Isothermal Process)ความดันเพิมขึนจาก P2 เป็ น P3 , ปริ มาตรลดลงจาก V2 เป็ น V3 ,อุณหภูมิคงที T2 เท่ากับ T3 กระบวนการ 3 → 4 การอัดตัวแบบอะเดียแบติก ( adiabatic process ) ความดันเพิมขึนจาก P3 เป็ น P4 , ปริ มาตรลดลงจาก V3 เป็ น V4 ,อุณหภูมิคงที T3 เท่ากับ T4 โรงเรียนลําปางเทคโนโลยี ( แลมป์ -เทค ) เครืองยนต์ สันดาปภายใน
  10. 10. 10 กระบวนการ 4 → 2. จงหาประสิ ทธิ ภาพทางความร้อนของวัฏจักรคาร์ โนต์ ซึ งทํางานระหว่างอุณหภูมิ 20 0 C และ 1,450 0 C ……………………………………………………………………………..2. จงหาประสิ ทธิ ภาพทางความร้อนของวัฏจักรคาร์ โนต์ ซึ งทํางานระหว่างอุณหภูมิ 20 0 Cและ 1,450 0 Cวิธีทา ํ หา η th จากสมการ TL η th = 1- TH = 1 - ( 20 + 273 ) (1450 + 273) = 0.83 = 83 % ตอบ ........................................................................................ โรงเรียนลําปางเทคโนโลยี ( แลมป์ -เทค ) เครืองยนต์ สันดาปภายใน

×