Différence entre les cycles de Carnot et Rankine

Cycle Carnot vs Rankine
 

Le cycle de Carnot et le cycle de Rankine sont deux cycles discutés en thermodynamique. Celles-ci sont discutées dans les moteurs thermiques. Les moteurs thermiques sont des dispositifs ou des mécanismes utilisés pour convertir la chaleur en travail. Le cycle Carnot est un cycle théorique donnant l’efficacité maximale pouvant être obtenue par un moteur. Le cycle de Rankine est un cycle pratique, qui peut être utilisé pour calculer des moteurs dans la vie réelle. Il est essentiel de bien comprendre ces deux cycles pour exceller dans le domaine de la thermodynamique et de tout domaine connexe. Dans cet article, nous allons discuter du cycle Carnot et du cycle Rankine, de leurs définitions, de leurs applications, des similitudes entre le cycle Carnot et le cycle Rankine, et enfin de la différence entre le cycle Carnot et le cycle Rankine..

Qu'est-ce que le cycle Carnot??

Le cycle Carnot est un cycle théorique qui décrit un moteur thermique. Avant d’expliquer le cycle Carnot, peu de termes doivent être définis. La source de chaleur est définie comme un dispositif à température constante, qui fournira une chaleur infinie. Le dissipateur de chaleur est un dispositif à température constante, qui absorbe une quantité infinie de chaleur sans modifier la température. Le moteur est l’appareil ou le processus, qui convertit la chaleur de la source de chaleur en travail. Le cycle Carnot comprend quatre étapes.

1. Détente isothermique réversible du gaz - Le moteur est thermiquement connecté à la source. Dans cette étape, le gaz en expansion absorbe la chaleur de la source et agit sur l'environnement. La température du gaz reste constante.

2. Expansion adiabatique réversible du gaz - Le système est adiabatique, ce qui signifie qu'aucun transfert de chaleur n'est possible. Le moteur est sorti de la source et isolé. Dans cette étape, le gaz n'absorbe aucune chaleur de la source. Le piston continue à travailler sur l'environnement.

3. Compression isothermique réversible - Le moteur est placé sur l'évier et mis en contact thermique. Le gaz est comprimé de sorte que les environs travaillent sur le système.

4. Compression adiabatique réversible - Le moteur est sorti de l'évier et isolé. Les environs continuent à travailler sur le système.

Dans le cycle Carnot, le travail total est donné par la différence entre le travail effectué sur les environs (étapes 1 et 2) et le travail effectué par les environs (étapes 3 et 4). Le cycle Carnot est le moteur thermique le plus efficace en théorie. L'efficacité du cycle Carnot ne dépend que des températures de la source et de l'évier.

Quel est le cycle Rankine?

Le cycle de Rankine est également un cycle qui convertit la chaleur en travail. Le cycle de Rankine est un cycle pratiquement utilisé pour les systèmes constitués d’une turbine à vapeur. Il y a quatre processus principaux dans le cycle de Rankine

1. Le fonctionnement du fluide en haute pression à partir d'une basse pression

2. Le chauffage du fluide haute pression en une vapeur

3. La vapeur se dilate à travers une turbine faisant tourner la turbine, générant ainsi de l'énergie

4. La vapeur est refroidie à l'intérieur du condenseur.