理想與實際循環

既然卡諾循環的效率由熱源和熱阱的溫度唯一決定,那么要提高循環效率就必須提高熱源溫度並降低熱阱的溫度。在實際中,這一方法被以下約束條件所限制。
對於一個真實循環,熱阱被限制為環境溫度,因此,其溫度大約為15℃。
熱源的溫度也受限於燃料的燃燒溫度或者結構材料(如石墨球、包殼等)的溫度上限。在化石燃料的情況下,溫度上限約為1670℃。但是因為冶金術對於鍋爐的限制,即使這個溫度目前也是不可能達到的。因此,目前最大可以達到的熱源溫度上限大約只有800℃。這些限制使得卡諾循環的最大可達到效率為73%。
因此,在使用理想部件的卡諾循環中,由於現實世界的限制,能夠將3/4的熱量轉換為功。但是,正如已經說明的,這一理想效率遠超出目前的任何真實系統的效率。
為什麼73%的效率是不可能的?我們先分析卡諾循環,然後比較循環使用的真實與理想部件。我們將通過觀察使用真實與理想部件的卡諾循環的溫熵圖來進行這個比較分析。

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