Unterschied zwischen Carnot- und Rankine-Zyklus

Carnot vs Rankine-Zyklus

Carnot-Zyklus und Rankine-Zyklus sind zwei in der Thermodynamik diskutierte Zyklen. Diese werden unter Wärmekraftmaschinen diskutiert. Wärmekraftmaschinen sind Vorrichtungen oder Mechanismen, die verwendet werden, um Wärme in Arbeit umzuwandeln. Carnot-Zyklus ist ein theoretischer Zyklus, der die maximale Effizienz liefert, die von einem Motor erhalten werden kann. Der Rankine-Kreislauf ist ein praktischer Kreislauf, mit dem man Motoren im realen Leben berechnen kann. Es ist wichtig, in diesen beiden Zyklen ein angemessenes Verständnis zu haben, um sich in der Thermodynamik und in jedem damit zusammenhängenden Bereich auszeichnen zu können. In diesem Artikel diskutieren wir den Carnot-Zyklus und Rankine-Zyklus, ihre Definitionen, ihre Anwendungen, die Ähnlichkeiten zwischen Carnot-Zyklus und Rankine-Zyklus und schließlich den Unterschied zwischen Carnot-Zyklus und Rankine-Zyklus.

Was ist Carnot-Zyklus?

Carnot-Zyklus ist ein theoretischer Zyklus, der eine Wärmekraftmaschine beschreibt. Vor der Erläuterung des Carnot-Zyklus müssen nur wenige Begriffe definiert werden. Wärmequelle ist definiert als eine Vorrichtung mit konstanter Temperatur, die eine unendliche Wärme bereitstellt. Der Kühlkörper ist eine Vorrichtung mit konstanter Temperatur, die unbegrenzte Wärmemenge absorbiert, ohne die Temperatur zu verändern. Der Motor ist das Gerät oder der Prozess, der Wärme von der Wärmequelle in Arbeit umwandelt. Der Carnot-Zyklus besteht aus vier Schritten.

1. Reversible isotherme Expansion des Gases - Der Motor ist thermisch mit der Quelle verbunden. In diesem Schritt absorbiert das expandierende Gas Wärme von der Quelle und arbeitet an der Umgebung. Die Temperatur des Gases bleibt konstant.

2. Reversible adiabatische Expansion des Gases - Das System ist adiabatisch, dh es ist keine Wärmeübertragung möglich. Der Motor wird aus der Quelle genommen und isoliert. In diesem Schritt absorbiert das Gas keine Wärme von der Quelle. Der Kolben arbeitet weiter an der Umgebung.

3. Reversible isotherme Kompression - Der Motor wird auf der Spüle platziert und thermisch kontaktiert. Das Gas wird komprimiert, so dass die Umgebung das System bearbeitet.

4. Reversible adiabatische Kompression - Der Motor wird aus der Spüle genommen und isoliert. Die Umgebung arbeitet weiter am System.

Im Carnot-Zyklus ist die Gesamtarbeit durch den Unterschied zwischen der Arbeit an der Umgebung (Schritt 1 und 2) und der Arbeit der Umgebung (Schritt 3 und 4) gegeben. Der Carnot-Zyklus ist theoretisch die effizienteste Wärmemaschine. Die Effizienz des Carnot-Zyklus hängt nur von den Temperaturen der Quelle und der Senke ab.

Was ist Rankine-Zyklus?

Rankine-Zyklus ist auch ein Zyklus, der Wärme in Arbeit umwandelt. Der Rankine-Kreislauf ist ein praktisch verwendeter Kreislauf für Systeme, die aus einer Dampfturbine bestehen.Es gibt vier Hauptprozesse im Rankine-Zyklus

1. Die Arbeit von Flüssigkeit in hohen Druck von einem niedrigen Druck

2. Die Erwärmung des Hochdruckfluids in einen Dampf

3. Der Dampf dehnt sich durch eine die Turbine drehende Turbine aus und erzeugt dabei eine Leistung von

4. Der Dampf wird im Kondensator zurück gekühlt.

Was ist der Unterschied zwischen Carnot-Zyklus und Rankine-Zyklus?

• Der Carnot-Zyklus ist ein theoretischer Zyklus, während der Rankine-Zyklus praktisch ist.

• Der Carnot-Zyklus sorgt für maximale Effizienz unter idealen Bedingungen, aber der Rankine-Zyklus sichert den Betrieb unter realen Bedingungen.

• Die Effizienz des Rankine-Zyklus ist immer niedriger als die des Carnot-Zyklus.