質問: スターリングサイクルの熱効率を求めたいですのですが分かりません。 スターリングサイクルの熱効率を求めたいですのですが分かりません。 状態a,b,c,dの圧力、体積、温度はそれぞれ(pa,va,ta)(pb,va,tb)(pc,vc,tc)(pd,vc,td)。比熱cp、cvは一定とする。 等温過程(a→b,c→d)と定積過程(b→c,d→a)の組み合わせ。高温の熱源(th)にa→bで接触、低温の熱源(tl)にc→d接触している。 こういう問題なんですが、解いても答えが合いませんでした。違うところがあったら指摘してください。お願いします。 a→bの過程を(1)とし、b→cの過程を(2)、c→dの過程を(3)、d→aの過程を(4)とする。 q(1)=cv(th-tl) q(2)=r×th×log(vc-va) q(3)=cv(tl-th) q(4)=r×tl×log(va-vc) η=1-{cv(th-tl)+r×th×log(vc-va)}/{cv(tl-th)+r×tl×log(va-vc)}
回答: #2 >d→a,b→cの定積過程における熱交換が無視できる場合に, は,定積過程をたとえば断熱過程に置き換えた場合,というスターリングサイクルを逸脱する条件を述べたものと解釈してください。 私も正直のところ,スターリングサイクルの熱効率をカルノーサイクルのもので代用する記述をいくつか見かけたことがあり,理論熱効率とのギャップを埋めきれずに疑問符を保留していましたが,#3の回答でおかげさまで疑問が払拭しました。ありがとうございます。 熱交換器の話,理論熱効率とシステムとしての効率を区別すべきこと等,大変明快な説明で自分自身の疑問も解けました。 参考として,カルノーサイクルについては下記の説明が親切です。 http://homepage2.nifty.com/eman/thermo/carnot.html