12 วัฏจักรคาร์โนด
รูปผังการทำความเย็น
แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window
รูปวัฏจักรคาร์โนด
วัฏจักรคาร์โนด (Carnot cycle) เป็นวัฏจักรที่ทำงานในระบบทำความเย็นทั้งหมด จะทำงานในกระบวนการผสม วัฏจักรนี้จะทำความเย็นด้วยวิธีการทำให้สารความเย็นเป็นของเหลว กระบวนการไปจนถึงการขยายตัวกลายเป็นไอ
วัฏจักรคาร์โนดเป็นการผสมของกระบวนการไอเซนโทรปิก (Isentropic) และไอโซเทอร์มอล (Isothermal)
รูปวัฏจักรคาร์โนด
- 1 ไป 2 การขยายตัวแบบ ไอเซนโทรปิก
- 2 ไป 3 ความร้อนระบายออกแบบ ไอโซเทอร์มอล
- 3 ไป 4 การอัดตัวแบบ ไอเซนโทรปิก
- 4 ไป 1 ความร้อนคายออกแบบ ไอโซเทอร์มอล
วิดีโอแอนิเมทชันอธิบายวัฏจักรคาร์โนด
การขยายตัวแบบไอเซนโทรปิก (Isentropic expansion)
การขยายตัวแบบนี้ของเหลวจะทำงาน และขยายตัวโดยรักษาเอนโทรปีให้คงที่ เราเรียกว่า กระบวนการอะเดียบาติก (Adiabatic process) โดยไม่มีความร้อนที่เข้า หรือออกจากระบบ
มันเป็นกระบวนการแบบย้อนกลับได้ กระบวนการนี้ทำให้ของไหลนั้นกลับมาอัดตัวได้อีก เป็นวิธีการที่ดีที่สุดของการขยายตัว เพราะว่ามันสร้างอุณหภูมิได้สูง และความดันเกิดการเปลี่ยนแปลงไป
การขยายตัวแบบไอเซนทาลปิก (Isenthalpic expansion)
ของไหลผ่านการเปลี่ยนแปลงความดันโดยไม่มีการส่งถ่ายความร้อน มันเป็นกระบวนการปกติในระบบการทำความเย็นที่การใช้งานได้สะดวก แต่อย่างไรก็ดี มันมีประสิทธิภาพทางเทอร์โมไดนามิกส์ที่ต่ำ นั่นก็เป็นเพราะว่า มันเป็นกระบวนการที่ไม่สามารถย้อนกลับได้นั่นเอง ซึ่งเป็นไปทางอุดมคติ
รูปซาดิ คาร์โนด
ซาดิ คาร์โนด (Sadi carnot) (ปี พ.ศ. 2339-2375) เป็นวิศวกร และนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส ในปี พ.ศ. 2367 ได้พัฒนาเครื่องยนต์ความร้อนในทางสมมติ ที่ให้ประสิทธิภาพ 100% (ซึ่งจะขัดแย้งในกฎข้อที่ 2 ของอุณหพลศาสตร์)
เขายกตัวอย่างเครื่องยนต์สมมติ และได้ค้นพบเครื่องยนต์ที่เหมาะสม คือต้องเป็นกระบวนการย้อนกลับไม่ได้ ทุก ๆ การถ่ายเทความร้อน ในวัฏจักรทางอุดมคติต้องเป็นกระบวนการไอโซเทอร์มอล หรืออะเดียบาติก
จากสูตร K = TC/TH - TC แสดงให้เห็นเป็นประสิทธิภาพทางอุดมคติ ที่ไม่มีทางเข้าถึงได้ในทางปฏิบัติ
วิดีโอวัฏจักรการทำความเย็น
ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก
“คนเรา มีเวลา 24 ชั่วโมงเท่ากัน
มันขึ้นอยู่กับว่า
ใครจะเลือกใช้เวลาแต่ละนาที
ให้มันคุ้มค่ามากแค่ไหน
เท่านั้นเอง”
|