İdeal Makineler içinde gerçek hayat yoktur, sadece zihinsel bir yapıdır. Bu varsayımsal makinelerin her biri, aralarında carnot motoruönemli bir yer kaplar, bazı önemli teorik sonuçları gösterir. (Havadaki bir şato bile sürekli hareket makinesi denen aslında sadece yoktan enerji elde edilemeyeceğini göstermeye hizmet eder.) İdeal bir ısı motorunun çalışmasının temelini oluşturan Carnot motoru, Fransız mühendis Sadi tarafından icat edilmiştir. Carnot, termodinamiğin temellerinin nasıl formüle edildiğinden yirmi yıl önce, termodinamiğin ikinci yasasının önemli bir sonucunu göstermektedir.

Bir Carnot motorunun çalışan kısmı, gazla dolu bir silindirin içindeki bir piston olarak düşünülebilir. Carnot motoru tamamen teorik yani ideal bir makine olduğu için piston ile silindir arasındaki sürtünme kuvvetleri ve ısı kayıpları sıfır olarak kabul edilir. Piston iki motor arasında serbestçe hareket edebilir. termal rezervuarlar- İle birlikte Yüksek sıcaklık ve düşük sıcaklık ile. (Kolaylık olması açısından, sıcak bir ısı deposunun benzin ile hava karışımı yakılarak ısıtıldığını ve soğuk olanın oda sıcaklığında su veya hava ile soğutulduğunu düşünün.) Bu ısı motorunda aşağıdaki ideal dört fazlı çevrim gerçekleşir:

1. İlk olarak, silindir sıcak rezervuar ile temas eder ve ideal gaz genleşir. Sabit sıcaklık. Bu aşamada gaz, sıcak rezervuardan bir miktar ısı alır.
2. Silindir daha sonra mükemmel bir ısı yalıtımı ile çevrelenir, bu sayede gaz için mevcut olan ısı miktarı korunur ve gaz, sıcaklığı soğuk termal rezervuarın sıcaklığına düşene kadar genleşmeye devam eder.
3. Üçüncü aşamada, ısı yalıtımı kaldırılır ve silindir içindeki gaz, soğuk hazne ile temas halindeyken sıkıştırılırken, ısısının bir kısmını soğuk hazneye verir.
4. Sıkıştırma belirli bir noktaya ulaştığında, silindir tekrar ısı yalıtımı ile çevrilir ve pistonun sıcaklığı sıcak rezervuarın sıcaklığına eşit olana kadar yükseltilerek gaz sıkıştırılır. Bundan sonra ısı yalıtımı kaldırılır ve döngü ilk aşamadan itibaren tekrarlanır.

Carnot motorunun gerçek motorlarla çok ortak noktası vardır: kapalı bir döngüde çalışır (sırasıyla, karnot döngüsü); yüksek sıcaklıktaki bir işlem nedeniyle (örneğin yakıt yakarken) dışarıdan enerji alır; enerjinin bir kısmı dağılır çevre. Bu durumda, belirli bir iş yapılır (bir Carnot motoru durumunda, ileri hareket piston). verimlilik veya yeterlik Carnot motoru ürettiği işin sıcak hazneden alınan enerjiye (ısı şeklinde) oranı olarak tanımlanır. Verimliliği kanıtlamak kolaydır ( E) şu formülle ifade edilir:

E = 1 - (T c/ T h),

nerede T c ve T h - sırasıyla, soğuk ve sıcak rezervuarların sıcaklığı (kelvin cinsinden). Açıkçası, Carnot motorunun verimliliği 1'den (veya %100'den) azdır.

Carnot'un büyük kavrayışı, verilen iki sıcaklıkta çalışan hiçbir ısı motorunun ideal bir Carnot motorundan daha verimli olamayacağını göstermesidir (bu ifadeye Carnot teoremi). Aksi takdirde, böyle bir motor daha az ısıtılmış bir rezervuardan ısı alıp daha sıcak olana aktaracağından, termodinamiğin ikinci yasasının ihlaliyle karşılaşırız. (Aslında termodinamiğin ikinci yasası, Carnot teoreminin bir sonucudur.) Böylece, Carnot'un elde ettiği ilişki kurulur. verimlilik sınırı gerçek dünyada çalışan gerçek motorlar. Yaklaşılabilir, ancak mühendisler bunu başaramayacak ve dahası onu geçemeyecekler. Dolayısıyla, tamamen varsayımsal bir Carnot motoru, ısıtılmış motor yağı teknolojisinin gerçek, gürültülü ve kokulu dünyasında önemli bir rol oynar ve bu, ilk bakışta, tamamen teorik araştırmanın uygulamalı değerinin başka bir örneğidir.

Şekil 1 - Carnot çevrimi ideal bir termodinamik çevrimdir.

Bu diyagram kapalı bir döngüyü göstermektedir. Sistem sırayla 1 noktasından 2'ye, ardından 3, 4 ve tekrar 1'e geçer. Grafik, 1® 2 işleminin izotermal olduğunu (T 1'de gerçekleşir) ve 3® 4 işleminin de izotermal olduğunu (T 2'de gerçekleşir) gösterir.

İşlemler 2® 3 ve 4® 1 adyabatiktir. İçlerinde entropi değişikliği olmadığından dS = 0, dolayısıyla dQ = 0 veya Q = const.

Sisteme verilen ısı miktarı:

Q 1 \u003d T 1 ´ (S 2 -S 1) veya bir dikdörtgenin alanı 1-2-S 2 -S 1 -1

Sistem tarafından verilen ısı miktarı:

Q 2 \u003d T 2 ´ (S 2 -S 1) veya bir dikdörtgenin alanı 3-S 2 -S 1 -4-3

Döngü çalışması L = Q 1 - Q 2

Döngü verimliliği h \u003d (Q 1 - Q 2) / S1.

Formülün önemli bir sonucu çevrim verimliliği Carnot, verimliliği artırmak için ısı besleme sıcaklığını T1 arttırmak ve ısı uzaklaştırma sıcaklığını T2 azaltmak gerektiğidir.

AT ısıtma motoru, gaz (tersine çevrilebilir) ısıtılır (tersine ısıtılır) ve sonra soğutulur. Döngü modeli aşağıdaki gibidir: Konum 1 --(izotermal genişleme) --> Konum 2 --(adyabatik genişleme) --> Konum 3 --(izotermal sıkıştırma) --> Konum 4 --(adyabatik sıkıştırma) -- > Konum 1

Konum 1 - Konum 2: İzotermal genişleme
İzotermal genişleme. İşlemin başlangıcında, çalışma sıvısının sıcaklığı T h , yani ısıtıcının sıcaklığına sahiptir. Daha sonra vücut, izotermal olarak (sabit bir sıcaklıkta) ısı miktarını QH aktaran ısıtıcı ile temas ettirilir. Aynı zamanda, çalışma sıvısının hacmi artar. Q H \u003d∫Tds \u003d T h (S 2 -S 1) \u003d T h ΔS
Konum 2 - Konum 3: Adyabatik genişleme
Adyabatik (izentropik) genişleme. Çalışma akışkanı ısıtıcıdan ayrılır ve çevre ile ısı alışverişi olmadan genleşmeye devam eder. Aynı zamanda, sıcaklığı buzdolabının sıcaklığına düşer.
Konum 3 - Konum 4: İzotermal sıkıştırma
İzotermal sıkıştırma. O zamana kadar sıcaklığı T c olan çalışma akışkanı, soğutucu ile temas ettirilir ve izotermal olarak büzülmeye başlar ve soğutucuya ısı miktarı Q c verir. Q c \u003d T c (S 2 -S 1) \u003d T c ΔS
Konum 4 - Konum 1: Adyabatik sıkıştırma
Adyabatik (izentropik) sıkıştırma. Çalışma akışkanı buzdolabından ayrılır ve ortamla ısı alışverişi olmadan sıkıştırılır. Aynı zamanda, sıcaklığı ısıtıcının sıcaklığına yükselir.

İzotermal süreçlerde sıcaklık sabit kalır, adyabatik süreçlerde ısı transferi yoktur, bu da entropinin korunduğu anlamına gelir.

Bu nedenle, Carnot döngüsünü T ve S (sıcaklık ve entropi) koordinatlarında temsil etmek uygundur.

3. iş döngüsü soğutma makinesi(16 numaralı derse)

soğutma makinesi Bu bir ters carnot çevrim makinesidir.. Yani, eğer geçiş yaparsanız ters yön, ısı buzdolabından alınacak ve ısıtıcıya aktarılacaktır (dış kuvvetlerin çalışmasından dolayı).

Soğutma sistemlerinde, sıcaklığı daha düşük olan bir ortamdan daha yüksek olan bir ortama ısı transferi, çalışma akışkanı adı verilen bir akışkan kullanılarak gerçekleştirilir. soğutucu.

Soğuk algınlığı şu şekilde gerçekleşir döngüsel süreç, veya soğutulmuş ortamdan ısının uzaklaştırılması işlemine bir dengeleme işleminin eşlik ettiği bir döngü - enerji beslemesi (örneğin, bir kompresörde soğutucu buharı sıkıştırırken).

Daha az ısıtılan bir gövdeden daha çok ısıtılan bir gövdeye bir maliyetle ısı aktarma işlemi mekanik iş ters Carnot çevrimi olarak adlandırılır. Döngü aşağıdaki süreçlerden oluşur:

1-2 - buhar halindeki soğutucunun adyabatik sıkıştırılması (son sıkıştırma sıcaklığı T);

2-3 - yoğuşma ısısının Q ortamına (örneğin su) geri dönüşü ile T sıcaklığındaki soğutucu buharının izotermal yoğunlaşması;

3-4 - sıvı soğutucunun adyabatik genleşmesi (son genleşme sıcaklığı To);

4-1 - Soğutulmuş ortamın buharlaşma ısısının Q o çıkarılmasıyla sıvı bir soğutucu akışkanın T o sıcaklığında izotermal buharlaşması.

Böyle bir çevrim, ancak sistemin entropisi sabitse mümkündür. Bu nedenle, soğutucu akışkanın buharlaşması sırasında soğutulan ortamın entropisi Q o /T o kadar azalırsa , o zaman daha ısıtılmış bir ortamın (su) entropisi, soğutulmuş ortamdan alınan ısı Q o'nun aktarıldığı ve soğutucu akışkanın sıkıştırılması için harcanan L k işine eşdeğer ısı ile aynı değerde artmalıdır. Sonuç olarak, daha ısıtılmış bir ortamın entropisindeki artış (Q o + L c)/T'dir.

Enerji dengesine göre

Q o /T o \u003d (Q o + L ila) / T

Bu nedenle, ters Carnot çevriminde çalışan bir soğutma ünitesinde yapılması gereken iş

L k \u003d Q o (T - T o) / T o

T o sıcaklığında soğutulmuş ortamın soğutucu akışkanı tarafından alınan ısı Q o< Т, определяет soğutma kapasitesi b döngüsü veya soğutma ünitesi.

Böylece, ters Carnot çevrimi örneğini kullanarak, herhangi bir soğutma makinesinin enerji dengesi:

burada L, gerçek döngünün işidir.

Soğutma çevrimlerinin termodinamik verimliliği, soğutma kapasitesi Q o'nun harcanan işe oranı olarak ifade edilir, L ve bu ilişki denir performans katsayısı ve ε ile gösterilir. ε katsayısı bağımlılıkla ifade edilir

ε \u003d Q o / L \u003d Q / (Q - Q o) \u003d To (S 1 - S 2) / [ T (S 1 - S 2) - To (S 1 - S 2)] \ u003d T o / T - T o

Performans katsayısı, harcanan iş birimi başına soğutulmuş ortamdan soğutucu tarafından ne kadar ısı algılandığını gösterir.

İfadeden görülebileceği gibi, yapay soğuk elde etmek için mekanik çalışmanın kullanım derecesini karakterize eden performans katsayısı, soğutucu akışkanın özelliklerine veya soğutma ünitesinin çalışma şemasına bağlı değildir, ancak sadece bir fonksiyonudur. sıcaklıklar T o ve T. Bu durumda, mekanik işin kullanım derecesi, soğutucu akışkanın T verirken ve ısı hakkında T alırken sıcaklıkları arasındaki fark ne kadar küçük olursa o kadar yüksek olacaktır.

İzotermal genleşme süreci 1 - 2 kızgın buhar koordinatlarda şek. 12.8. Sürecin ilk / ve son 2 noktasının tanımı daha önce belirtilenlerden açıktır.
İzotermal bir genleşme veya büzülme süreci, hızlı ısı değişimi koşulları altında tersine çevrilebilir şekilde de gerçekleştirilebilir. dış ortam Sabit bir sıcaklığı korumak için gereklidir.
AT izotermal süreç suyun genleşmesi, ısı miktarı bildirilir, ısıya eşit buharlaşma / h ve diyagramda s - T grafiksel olarak tanımlanmış alan.
Bir izotermal genleşme sürecinde n, ısı girdisi tamamen işe dönüştürülür ve iç enerjideki değişim sıfırdır.
İstisna, tüm ısı işe girdiğinde ideal izotermal genleşme sürecidir, ancak böyle bir işlemin soğutma kapasitesi sıfırdır.
Böylece, izotermal genleşme sürecinde, sağlanan tüm ısı dış işe harcanır ve izotermal sıkıştırma sürecinde dış iş tamamen ısıya dönüştürülür.
Böylece, gaz genleşmesinin izotermal sürecinde içsel enerji dış basınca karşı işe dönüştürülen sistem, ısı akışı nedeniyle yenilenir. Burada ele alınan tersine çevrilebilir bir işlem durumunda, yapılan iş, aşağıda gösterildiği gibi durum fonksiyonundaki değişime eşit olan maksimum faydalı iş ile aynıdır. İşlem geri döndürülemez olduğunda (sürtünme kaybı, Ap0), faydalı işin bir kısmı kaybolur ve ısıya dönüşür.
Şek. 4 - 3 izotermal bir genişleme sürecini gösterir Ideal gaz ri sisteminde.
İzotermal genişleme sürecinin özel durumu için elde edilen AS Q / T entropisinin ölçümünün, daha önce Carnot döngüsünün analizinden elde edilenle aynı olduğuna dikkat edilmelidir. Böylece, istatistiksel fizik bir durum fonksiyonunun varlığını doğrular - tersinir işlemlerde artışı azaltılmış ısıya eşit olan entropi ve kapalı bir sistemin entropisinin maksimuma eğilimli olduğu konum. Bu durum fonksiyonu, termal niceliklerin ölçülmesi yoluyla süreçlerin yönünü ve denge koşullarını belirlemeyi mümkün kılar. Entropiyi artırma ilkesi ile kapalı sistemler Clausius tarafından ileri sürülen Evrenin termal karışımı hakkında ilgili fikirler: Dünyanın enerjisi sabittir, dünyanın entropisi maksimuma eğilimlidir. Bu nedenle - doğada meydana gelen tek taraflı süreçlerin bir sonucu olarak elde edilen sonuç, dünyanın entropisinin maksimum olduğu ve Evrenin ısı ölümü nedeniyle öldüğü son denge durumu.
(15.16) ve (15.4)'ü karşılaştırarak, teorik bir pnömatik motorun tam bir izotermal genleşme süreci sırasındaki özgül çalışmasının, havanın özgül enerjisinin aynı değerine eşit olduğunu not ediyoruz. Bu aynı zamanda adyabatik ve politropik süreçler için de geçerlidir.
(288) ve (272) karşılaştırıldığında, teorik bir pnömatik motorun tam bir izotermal genleşme süreci sırasındaki özgül çalışmasının, havanın özgül enerjisinin aynı değerine eşit olduğunu not ediyoruz. Bu aynı zamanda adyabatik ve politropik genleşme süreçleri için de geçerlidir.
Şek. 23, Asp - As0'a eşit olan SW segmentinin aynı anda SW genişlemesinin izotermal sürecindeki entropi artışını temsil ettiği görülebilir.
Genişleticideki ve kompresördeki çalışma süreçleri seti kapalı bir sistem değildir. termodinamik süreç döngüsü. Bununla birlikte, izotermal genişleme sürecinin uygulanması zordur ve genişleticilerdeki süreçler adyabatik yakındır.
Şek. 15.7, motorlardaki çeşitli hava genleşme süreçleri için teorik gösterge diyagramlarını gösterir. Bir izotermal genleşme işlemi uygulamak için (eğri 2-3, politropik indeks n 1), hava sıcaklığının sabit tutulması için ısı sağlanması ve adyabatik bir işlem için (eğri 2-3, n K), ısı değişimi gereklidir. çevre ile dışlanmalıdır. Bu durumda politropik süreç olacaktır (eğri 2 - 3, 1 p k), eğer ısı kaynağı izotermal süreçten daha az ise.
Aşağıdaki gibi koşullar altında tersine çevrilebilir bir döngü gerçekleştirilebilir. İlk olarak, izotermal genleşme işleminde, sabit sıcaklıktaki bir ısı eşanjöründen çalışma akışkanına ısı tersinir olarak verilir.

İç enerji (bkz. Tablo 1.1), Helmholtz enerjisinden F ve ilgili enerji TS'den oluşur. İzotermal genleşme süreci (S const) sırasında enerji kaybı F, işe eşittir RT In (VVK2) - Sistem tarafından ısı absorpsiyonu (V const'ta) ilişkili enerjide T (S2 ​​​) kadar bir artışa yol açar​ - Sx), dS 8Q / T'den beri. Sabit bir sıcaklıkta hacimde bir değişiklik olmazsa, Helmholtz enerjisindeki azalma faydalı iş elde etmemizi sağlar.
Doğrudan Carnot çevrimi altı süreçten oluşur (Şekil A-B sabit bir sıcaklıkta 7 gaz genleşmesinin izotermal sürecini gösterir; eğri 3-C, dış ortamla - 50H - ısı alışverişi olmadığında gaz genleşmesinin adyabatik sürecini gösterir; C-D eğrisi sabit bir Tz sıcaklığında gaz sıkıştırmanın izotermal sürecini gösterir; D-A çizgisi, çevre ile ısı alışverişi olmadığında adyabatik gaz sıkıştırma sürecini gösterir. A-B ve B-C yanlılarında, gaz genişler, dış iş yapar, 1 inç C-D süreçleri ve D-A gaz sıkıştırılır ve sıkıştırmasına harici iş uygulanır. Termodinamiğin birinci yasasının denklemini tüm döngüye uygulayarak, Qt - Q2A'yı elde ederiz (L. Bu nedenle, doğrudan Carnot döngüsünde, sağlanan ısı Qi, sayısal olarak eşit, kısmen yararlı işe harcanır. Kare A-B-C-D-A(Şek. Carnot diklasının etkinliği ilke olarak birliğe eşit olamaz.
Genel olarak, a değeri sıcaklığa ve basınca bağlıdır. Aynı zamanda, gaz genleşmesinin izotermal sürecinde, a değeri ap'nin bir ürünü olarak ortaya çıkar.
Görüntü kaydı - bir genişleme süreci 4 - / - ona mesaj. Carnot çevriminin bu özelliğine rağmen, aşağıda takip edileceği gibi, gerçek motorların çalışması için temel olarak diğer çevrimler kullanılır. Bu, esas olarak, gerçek koşullar altında izotermal genleşme ve büzülme süreçlerini gerçekleştirmenin imkansızlığından kaynaklanmaktadır.
Doldurma ve genleşme sırasında basınçlı havanın yaptığı iş pozitif, basınçlı havanın yaptığı iş ise negatiftir. Şekilde görüldüğü gibi. 93, a, maksimum iş izotermal genişleme süreci ile ve minimum - adyabatik olanla olacaktır.

Sayfa 2

İlk bakışta, örneğin ideal bir gazın izotermal genleşmesi süreci ile böyle bir formülasyonla çelişiyor gibi görünebilir. Gerçekten de, ideal bir gazın bir cisimden aldığı tüm ısı tamamen işe dönüştürülür. Ancak ısının elde edilmesi ve işe dönüştürülmesi işlemin tek sonucu değildir; ayrıca işlem sonucunda gazın hacminde bir değişiklik meydana gelir.

İlk bakışta, Thomson'ın formülasyonu, örneğin ideal bir gazın izotermal genleşme süreciyle çelişiyor gibi görünebilir. Nitekim bu işlem sırasında ideal bir gazın belirli bir cisimden aldığı ısının tamamı tamamen işe çevrilir. Ancak ısının elde edilmesi ve işe dönüştürülmesi tek iş değildir. sonuç işlem; ek olarak, gazın hacminde bir değişiklik var.

Nasıl izotermal olduğunu bilmek ve adyabatik süreçler bir Ts diyagramında, içinde bir Carnot döngüsü oluşturulabilir. Burada 1 - 2, 1 - 2 - 5 - 6 - 1 alanı ile ölçülen, qv ısı miktarının sağlandığı izotermal genleşme sürecidir; 2 - 3 - adyabatik genişleme; 3 - 4 - 4 - 3 - 5 - 6 - 4 alanı ile ölçülen, %d ısı miktarının çıkarıldığı izotermal sıkıştırma; 4 - 1 - adyabatik sıkıştırma. Yararlı iş w0'a dönüştürülen ısı 70 miktarı kare ile temsil edilecektir.

BASINÇ KRİTİK - maddenin durumunun kritik olduğunu görün. DOYMA BASINCI - petrolün veya oluşum suyunun izotermal genleşmesi sürecinde, onlar tarafından emilen gazın salınmasının başladığı maksimum basınç. Ancak bu yöntemin güvenilirliği henüz kanıtlanmamıştır. Bir gaz kapağı varlığında yağ genellikle doymuştur.

(VI, 5) denkleminden görülebileceği gibi, izotermal genişleme sürecinde entropi artar. Kristal cıvanın erimesinin önceki örneğinde olduğu gibi, izotermal genleşme sürecinde, sabit bir sıcaklıkta belirli bir miktarda ısı (bir ısı kaynağından - bir termostattan alınır) genleşen gaza geri dönüşümlü olarak verilir.

Özellikleri göz önünde bulundurun faz geçişi itibaren sıvı hal gaza - sıvının buhara geçişi. Bir kaza sonucunda basınçsızlaştırma meydana gelirse ve sıcaklık atalet ile değerini korursa, izotermal genleşme süreci gelişir. Deneyimler, daha yüksek sıcaklıklara sahip izotermlere geçildiğinde, ab bölümünün uzunluğunun azaldığını, daha düşük sıcaklıklar için ab bölümünün uzunluğunun arttığını göstermektedir.

Ters Carnot döngüsü de s - G - diyagramında bir dikdörtgen / - 2 - 3 - 4 (Şekil 7.6, b) olarak gösterilir, ancak içindeki tüm işlemler saat yönünün tersine yönlendirilir. Çevrim ayrıca iki izoterm ve iki adiyabattan oluşur: / - 2 - adyabatik genişleme süreci, 2 - 3 - izotermal genişleme süreci, 3 - 4 - adyabatik sıkıştırma işlemi, 4 - / - izotermal sıkıştırma işlemi.

Bu gaz ortamdan izole edildiğinden (Q O, A 0) iç enerjisi U, termodinamiğin birinci yasasından aşağıdaki gibi sabit kalmalıdır. Bu nedenle, gazı bu süreçle aynı son duruma aktaran tersinir bir süreç olarak, gaz hacminin iki katına çıktığı tersinir izotermal genleşme sürecini düşünebiliriz.

Pratikte, izotermal genleşme süreçlerinin uygulanması, yetersiz termal iletkenlik nedeniyle genellikle oldukça zordur; yine de, böyle bir akışın termodinamik özelliklerini daha olağan adyabatik akışla karşılaştırmak ilginçtir. Bu koşullar altında, izotermal genleşme katsayıya bir üst sınır verir. faydalı eylem genişleme süreci. Roket memelerinde izotermal genleşme süreçleri teorik olarak düşünülmüştür, ancak gaz parçacıklarının memede kısa kalma süresi nedeniyle, bu işlemlerin pratik kullanımı görünüşte mümkün değildir.

Noktadan / p1 parametreleriyle; uh, 7 çalışma sıvısı adyabatik olarak durum 2'ye (işlem / - 2) genişler ve düşük sıcaklıktaki bir kaynağa bağlanır. Çalışma sıvısına c / 2 ısısı verilmesiyle daha fazla genleşme (işlem 2 - 3) meydana gelir. İzotermal genleşme süreci gerçekleşir.

Carnot aşağıdaki gibi hayal edilebilir. 1 - Г izotermal genleşme sürecinde, gaz, TV sıcaklığına sahip bir vücut ile termal temasta ve dengededir. Bu gövdeye ısıtıcı denir. Isıtıcının ısı kapasitesinin kesinlikle sonsuz büyük olması gerektiği açıktır. Aksi takdirde, Q4 ısısının gaza salınması, ısıtıcının sıcaklığında bir azalmaya ve sonuç olarak, izotermal gaz genleşme sürecinin ihlaline neden olur. I - - 2 işleminde gaz tamamen termal olarak yalıtılmıştır ve genleşmesi adyabatik olarak gerçekleşmeye devam etmektedir.

Aynı sonuç doğrudan denklemden (3 - 177) kolayca elde edilebilir, Bu örnekte ele alınan iş kaynağının ideal gaz özelliklerine sahip olduğunu kabul ettiğimizden ve 1 ve 2 durumlarındaki kaynağın sıcaklığı aynı ve T0'a eşitse, 1 ve 2 durumlarındaki kaynak işin iç enerjisi de aynıdır ve denklemin ilk terimi (3 - 177) sıfıra eşittir. Denklemin ikinci terimi, T0 sıcaklığındaki bir izotermal süreçte iş kaynağına sağlanan ısı miktarıdır. çalışmaya eşit bu süreçte (iç enerji değişmeden kalır. İzotermal genişleme sürecinde iş kaynağının entropisi artar (ısı verilir. Slt ve bu nedenle denklemin ikinci terimi (3 - 177) pozitif olacaktır. denklem negatif olacaktır (F2 Fj) ve sayısal değeri a-c-2 - b - a alanına eşdeğerdir. Böylece, L ts (alan l - 2 - b - a - l) - (alan a-c-2 - b - a) (alan l - 2 - c - l ), ​​beklendiği gibi önceden elde edilen sonuçla çakışır.

Enerjiyi sistemin bir bölümünden diğerine aktarmanın ana yolları ısı ve iştir. Örneğin, izotermal genişleme ideal gazlar işlem gaz tarafından iş yapılmadan devam ederse, ısının salınması veya emilmesi eşlik etmez. Gazın izotermal genleşme sürecine iş eşlik ediyorsa, ısı emilir.

GCM'deki işlemler aşağıdaki sırayla ilerler. Bu işlemde sıkıştırma ısısı çevreye atılır. Daha sonra sıkıştırılmış gaz, pistonlar sola doğru hareket ederken, gazın sıcaklığı ve basıncı düşürülürken, soğutulmuş rejeneratör 2'den (izokorik işlem) itilir. Bir sonraki anda, sağ pistonun sabit olduğu ve genişletici pistonun sola gittiği gazın izotermal genleşme süreci meydana gelir.