Diferença entre o ciclo de Carnot e Rankine

Ciclo de Carnot vs Rankine
 

Ciclo de Carnot e Rankine são dois ciclos discutidos em termodinâmica. Estes são discutidos em motores de calor. Motores térmicos são dispositivos ou mecanismos usados ​​para converter calor em trabalho. O ciclo de Carnot é um ciclo teórico, que fornece a máxima eficiência que pode ser obtida por um motor. O ciclo Rankine é um ciclo prático, que pode ser usado para calcular mecanismos da vida real. É essencial ter um entendimento adequado nesses dois ciclos para se destacar na termodinâmica e em qualquer campo relacionado a ela. Neste artigo, discutiremos o que são o ciclo de Carnot e o ciclo de Rankine, suas definições, suas aplicações, as semelhanças entre o ciclo de Carnot e o ciclo de Rankine e, finalmente, a diferença entre o ciclo de Carnot e o ciclo de Rankine..

O que é o ciclo de Carnot?

O ciclo de Carnot é um ciclo teórico, que descreve um mecanismo térmico. Antes de explicar o ciclo de Carnot, poucos termos precisam ser definidos. A fonte de calor é definida como um dispositivo de temperatura constante, que fornecerá calor infinito. O dissipador de calor é um dispositivo de temperatura constante, que absorve uma quantidade infinita de calor sem alterar a temperatura. O mecanismo é o dispositivo ou o processo, que converte o calor da fonte de calor em trabalho. O ciclo de Carnot consiste em quatro etapas.

1. Expansão isotérmica reversível do gás - O motor está conectado termicamente à fonte. Nesta etapa, o gás em expansão absorve o calor da fonte e trabalha nos arredores. A temperatura do gás permanece constante.

2. Expansão adiabática reversível do gás - O sistema é adiabático, o que significa que nenhuma transferência de calor é possível. O motor é retirado da fonte e isolado. Nesta etapa, o gás não absorve calor da fonte. O pistão continua a trabalhar nos arredores.

3. Compressão isotérmica reversível - O motor é colocado na pia e em contato térmico. O gás é comprimido para que o ambiente esteja trabalhando no sistema.

4. Compressão adiabática reversível - O motor é retirado da pia e isolado. A área circundante continua a trabalhar no sistema.

No ciclo de Carnot, o trabalho total realizado é dado pela diferença entre o trabalho realizado no ambiente (etapas 1 e 2) e o trabalho realizado no ambiente (etapas 3 e 4). O ciclo de Carnot é o mecanismo térmico mais eficiente em teoria. A eficiência do ciclo de Carnot depende apenas das temperaturas da fonte e do dissipador.

O que é o ciclo Rankine?

O ciclo Rankine também é um ciclo, que converte calor em trabalho. O ciclo Rankine é um ciclo praticamente usado para sistemas que consistem em uma turbina a vapor. Existem quatro processos principais no ciclo Rankine

1. O trabalho do fluido em alta pressão a partir de uma baixa pressão

2. O aquecimento do fluido de alta pressão em um vapor

3. O vapor se expande através de uma turbina girando a turbina, gerando energia

4. O vapor é resfriado de volta para dentro do condensador.