Samenvatting cyclussen thermodynamische processen

Thermo: cyclussen en motoren
Carnot-cyclus
1. Reversibele isotherme expansie
 Volume neemt toe
 Expansiearbeid geleverd aan omgeving
 Opname van Q1
2. Reversibele adiabatische expansie
 Afname van temperatuur
 Arbeid naar omgeving
3. Reversibele isotherme compressie
 Volume neemt af
 Compressiearbeid geleverd aan systeem
 Afvoer warmte Q2
4. Reversibele adiabatische compressie
 Arbeid opgenomen vanuit omgeving
 Deze is gelijk aan arbeid stap 2




Brayton-cyclus
Open systeem
1. Verse lucht samengedrukt in een compressor
2. Samengedrukte lucht wordt isobaar verbrand en temperatuur stijgt
3. Verbrande gassen worden geëxpandeerd over een turbine (hierbij komt arbeid vrij)
4. Geëxpandeerde gassen komen in de omgeving terecht




Veronderstelt:

 Gesloten cyclus
 Ideaal gas
 Isobare verhitting gebeurt in warmtewisselaar en isobare afkoeling gebeurd ook in warmtewisselaar
 Isentropische expansie en compressie

, Gesloten systeem
1. Verse lucht samengedrukt in een compressor
2. Samengedrukte lucht wordt isobaar verbrand gebeurd in een warmtewisselaar en temperatuur stijgt
3. Verbrande gassen worden geëxpandeerd over een turbine (hierbij komt arbeid vrij)
4. Geëxpandeerde gas wordt in warmtewisselaar gekoeld tot omgevingstemperatuur




Processen
1. Isentropische compressie
 Arbeid aan systeem toegevoegd Wcomp
2. Isobare opwarming
 Warmte Q1 toegevoegd
3. Isentropische expansie
 Hierbij wordt arbeid afgegeven aan omgeving Wturb
4. Isobare afkoeling
 Warmte Q2 afgestaan




Niet-ideale cyclus
 Compressie/expansie niet isentroop -> treedt toename van entropie op
 Reden: wrijving in gas, mechanisme
o Compressor neemt meer arbeid op
o Turbine levert minder arbeid