Portal dla entuzjastów motoryzacji

Zasada działania silników cieplnych. Współczynnik wydajności (COP) silników cieplnych

Główne znaczenie wzoru (5.12.2) otrzymanego przez Carnota dla sprawności idealnej maszyny polega na tym, że określa on maksymalną możliwą sprawność dowolnego silnika cieplnego.

Carnot udowodnił, w oparciu o drugą zasadę termodynamiki*, następujące twierdzenie: dowolny prawdziwy silnik cieplny działający z podgrzewaczem temperaturyT 1 i temperatura lodówkiT 2 , nie może mieć sprawności przewyższającej sprawność idealnego silnika cieplnego.

* Carnot faktycznie ustalił drugą zasadę termodynamiki przed Clausiusem i Kelvinem, kiedy pierwsza zasada termodynamiki nie została jeszcze ściśle sformułowana.

Rozważmy najpierw silnik cieplny pracujący w cyklu odwracalnym z prawdziwym gazem. Cykl może być dowolny, ważne jest tylko, aby temperatury grzejnika i lodówki były T 1 oraz T 2 .

Załóżmy, że sprawność innego silnika cieplnego (nie pracującego w cyklu Carnota) η ’ > η . Maszyny pracują ze wspólną grzałką i wspólną chłodnicą. Niech maszyna Carnota pracuje w cyklu odwrotnym (jak maszyna chłodnicza), a druga maszyna w cyklu do przodu (ryc. 5.18). Silnik cieplny wykonuje pracę równą, zgodnie ze wzorami (5.12.3) i (5.12.5):

Maszynę chłodniczą zawsze można zaprojektować tak, aby pobierała ilość ciepła z lodówki Q 2 = ||

Następnie zgodnie ze wzorem (5.12.7) będzie na nim wykonywana praca

(5.12.12)

Ponieważ według warunku η" > η , następnie A” > A. Dlatego silnik cieplny może napędzać silnik chłodniczy, a pracy nadal będzie nadmiar. Ta nadwyżka pracy odbywa się kosztem ciepła pobieranego z jednego źródła. W końcu ciepło nie jest przenoszone do lodówki pod wpływem działania dwóch maszyn jednocześnie. Ale to jest sprzeczne z drugą zasadą termodynamiki.

Jeśli założymy, że η > η ", wtedy możesz sprawić, by inna maszyna działała w cyklu odwrotnym, a maszyna Carnota w linii prostej. Ponownie dochodzimy do sprzeczności z drugą zasadą termodynamiki. Dlatego dwie maszyny pracujące w cyklach odwracalnych mają taką samą wydajność: η " = η .

Inaczej jest, jeśli druga maszyna pracuje w nieodwracalnym cyklu. Jeśli pozwolimy η " > η , wtedy znowu dochodzimy do sprzeczności z drugą zasadą termodynamiki. Jednak założenie m|"< г| не противоречит второму закону термодинамики, так как необратимая тепловая машина не может работать как холодильная машина. Следовательно, КПД любой тепловой машины η" ≤ η, lub

Oto główny wynik:

(5.12.13)

Sprawność prawdziwych silników cieplnych

Wzór (5.12.13) podaje teoretyczną granicę maksymalnej sprawności silników cieplnych. Wynika z niego, że silnik cieplny jest wydajniejszy, im wyższa temperatura grzałki i niższa temperatura lodówki. Tylko wtedy, gdy temperatura lodówki jest równa zeru bezwzględnemu, η = 1.

Ale temperatura lodówki praktycznie nie może być dużo niższa niż temperatura otoczenia. Możesz zwiększyć temperaturę grzejnika. Jednak każdy materiał (stały) ma ograniczoną odporność na ciepło lub odporność na ciepło. Po podgrzaniu stopniowo traci swoje właściwości elastyczne i topi się w odpowiednio wysokiej temperaturze.

Teraz główne wysiłki inżynierów mają na celu zwiększenie wydajności silników poprzez zmniejszenie tarcia ich części, strat paliwa z powodu niepełnego spalania itp. Realne możliwości zwiększenia wydajności są tutaj nadal duże. Tak więc w przypadku turbiny parowej początkowe i końcowe temperatury pary są w przybliżeniu następujące: T 1 = 800 tys. i T 2 = 300 K. W tych temperaturach maksymalna wartość sprawności wynosi:

Rzeczywista wartość sprawności z powodu różnego rodzaju strat energii wynosi około 40%. Maksymalną sprawność - około 44% - posiadają silniki spalinowe.

Sprawność jakiegokolwiek silnika cieplnego nie może przekroczyć maksymalnej możliwej wartości
, gdzie t 1 - temperatura bezwzględna grzałki i T 2 - temperatura bezwzględna lodówki.

Zwiększenie sprawności silników cieplnych i przybliżenie jej do maksimum możliwego- najważniejsze wyzwanie techniczne.

« Fizyka - klasa 10 "

Co to jest układ termodynamiczny i jakie parametry charakteryzują jego stan.
Podaj pierwszą i drugą zasadę termodynamiki.

To właśnie powstanie teorii silników cieplnych doprowadziło do sformułowania drugiej zasady termodynamiki.

Zasoby energii wewnętrznej skorupy ziemskiej i oceanów można uznać za praktycznie nieograniczone. Jednak do rozwiązywania praktycznych problemów posiadanie rezerw energii wciąż nie wystarcza. Niezbędna jest także umiejętność wykorzystywania energii do wprawiania w ruch obrabiarek w fabrykach, środkach transportu, traktorach i innych maszynach, obracania wirnikami generatorów prądu elektrycznego itp. Ludzkość potrzebuje silników - urządzeń zdolnych do wykonywania pracy. Większość silników na Ziemi to silniki cieplne.

Silniki cieplne- Są to urządzenia, które zamieniają energię wewnętrzną paliwa w pracę mechaniczną.


Zasada działania silników cieplnych.


Aby silnik działał, potrzebna jest różnica ciśnień po obu stronach tłoka silnika lub łopatek turbiny. We wszystkich silnikach cieplnych tę różnicę ciśnień uzyskuje się poprzez podwyższenie temperatury ciało robocze(gaz) setki lub tysiące stopni powyżej temperatury otoczenia. Ten wzrost temperatury występuje podczas spalania paliwa.

Jedną z głównych części silnika jest zbiornik gazowy z ruchomym tłokiem. Płynem roboczym we wszystkich silnikach cieplnych jest gaz, który działa podczas rozprężania. Oznaczmy początkową temperaturę płynu roboczego (gazu) przez T 1 . Ta temperatura w turbinach parowych lub maszynach jest uzyskiwana przez parę w kotle parowym. W silnikach spalinowych i turbinach gazowych wzrost temperatury następuje podczas spalania paliwa w samym silniku. Temperatura T 1 jest nazywana temperatura grzałki.


Rola lodówki

W miarę wykonywania pracy gaz traci energię i nieuchronnie ochładza się do określonej temperatury T2, która zwykle jest nieco wyższa niż temperatura otoczenia. Nazywają ją temperatura lodówki. Lodówka to atmosfera lub specjalne urządzenia do chłodzenia i kondensacji pary odlotowej - kondensatory. W tym drugim przypadku temperatura lodówki może być nieco niższa niż temperatura otoczenia.

Tak więc w silniku płyn roboczy podczas rozprężania nie może oddać całej swojej wewnętrznej energii do wykonania pracy. Część ciepła jest nieuchronnie przekazywana do chłodnicy (atmosfery) wraz z parą spalinową lub spalinami z silników spalinowych i turbin gazowych.

Ta część energii wewnętrznej paliwa jest tracona. Silnik cieplny wykonuje pracę dzięki energii wewnętrznej płynu roboczego. Ponadto w tym procesie ciepło jest przekazywane z ciał cieplejszych (grzałka) do zimniejszych (lodówka). Schemat ideowy silnika cieplnego pokazano na rysunku 13.13.

Płyn roboczy silnika odbiera z grzałki podczas spalania paliwa ilość ciepła Q 1, wykonuje pracę A” i przekazuje ilość ciepła do lodówki Q2< Q 1 .

Aby silnik pracował w sposób ciągły, konieczne jest przywrócenie płynu roboczego do stanu początkowego, w którym temperatura płynu roboczego jest równa T 1 . Wynika z tego, że praca silnika odbywa się według cyklicznie powtarzających się procesów zamkniętych lub, jak mówią, według cyklu.

Cykl to ciąg procesów, w wyniku których system powraca do stanu początkowego.


Współczynnik wydajności (COP) silnika cieplnego.


Niemożność całkowitej konwersji energii wewnętrznej gazu na pracę silników cieplnych wynika z nieodwracalności procesów w przyrodzie. Gdyby ciepło mogło samoistnie powracać z lodówki do grzałki, wówczas energię wewnętrzną można by całkowicie zamienić na użyteczną pracę za pomocą dowolnego silnika cieplnego. Drugą zasadę termodynamiki można sformułować w następujący sposób:

Druga zasada termodynamiki:
niemożliwe jest stworzenie maszyny perpetum mobile drugiego rodzaju, która całkowicie zamieniłaby ciepło w pracę mechaniczną.

Zgodnie z prawem zachowania energii praca wykonywana przez silnik to:

A" \u003d Q 1 - | Q 2 |, (13.15)

gdzie Q 1 - ilość ciepła odebranego z grzejnika, a Q2 - ilość ciepła oddana do lodówki.

Współczynnik wydajności (COP) silnika cieplnego to stosunek pracy A” wykonanej przez silnik do ilości ciepła odbieranego z grzałki:

Ponieważ we wszystkich silnikach pewna ilość ciepła jest przekazywana do lodówki, to η< 1.


Maksymalna wartość sprawności silników cieplnych.


Prawa termodynamiki pozwalają obliczyć maksymalną możliwą sprawność silnika cieplnego pracującego z grzałką o temperaturze T 1 i lodówką o temperaturze T 2, a także określić sposoby jej zwiększenia.

Po raz pierwszy maksymalną możliwą wydajność silnika cieplnego obliczył francuski inżynier i naukowiec Sadi Carnot (1796-1832) w swojej pracy „Refleksje na temat siły napędowej ognia i maszyn zdolnych do wytworzenia tej siły” (1824 ).

Carnot wymyślił idealny silnik cieplny z idealnym gazem jako płynem roboczym. Idealny silnik cieplny Carnota pracuje w cyklu składającym się z dwóch izoterm i dwóch adiabatów, a procesy te uważa się za odwracalne (rys. 13.14). Najpierw naczynie z gazem styka się z grzałką, gaz rozszerza się izotermicznie, wykonując pracę dodatnią, w temperaturze T 1 , otrzymując jednocześnie ilość ciepła Q 1 .

Następnie naczynie jest izolowane termicznie, gaz kontynuuje ekspansję już adiabatycznie, natomiast jego temperatura spada do temperatury lodówki T 2 . Następnie gaz wchodzi w kontakt z lodówką, pod wpływem kompresji izotermicznej oddaje ilość ciepła Q 2 do lodówki, sprężając się do objętości V 4< V 1 . Затем сосуд снова теплоизолируют, газ сжимается адиабатно до объёма V 1 и возвращается в первоначальное состояние. Для КПД этой машины было получено следующее выражение:

Jak wynika ze wzoru (13.17), sprawność maszyny Carnota jest wprost proporcjonalna do różnicy temperatur bezwzględnych nagrzewnicy i lodówki.

Głównym znaczeniem tej formuły jest to, że wskazuje sposób na zwiększenie wydajności, w tym celu konieczne jest zwiększenie temperatury grzałki lub obniżenie temperatury lodówki.

Każdy prawdziwy silnik cieplny pracujący z grzałką o temperaturze T1 i lodówką o temperaturze T2 nie może mieć sprawności przekraczającej sprawność idealnego silnika cieplnego: Procesy składające się na cykl prawdziwego silnika cieplnego nie są odwracalne.

Wzór (13.17) podaje teoretyczną granicę maksymalnej wartości sprawności silników cieplnych. Wynika z niego, że silnik cieplny jest wydajniejszy, im większa jest różnica temperatur między nagrzewnicą a lodówką.

Tylko w temperaturze lodówki równej zeru bezwzględnemu η = 1. Ponadto udowodniono, że wydajność obliczona wzorem (13.17) nie zależy od substancji roboczej.

Ale temperatura lodówki, której rolę zwykle odgrywa atmosfera, praktycznie nie może być niższa niż temperatura otoczenia. Możesz zwiększyć temperaturę grzejnika. Jednak każdy materiał (ciało stałe) ma ograniczoną odporność na ciepło lub odporność na ciepło. Po podgrzaniu stopniowo traci swoje właściwości elastyczne i topi się w odpowiednio wysokiej temperaturze.

Teraz główne wysiłki inżynierów mają na celu zwiększenie wydajności silników poprzez zmniejszenie tarcia ich części, strat paliwa z powodu niepełnego spalania itp.

W przypadku turbiny parowej początkowe i końcowe temperatury pary są w przybliżeniu następujące: T 1 - 800 K i T 2 - 300 K. W tych temperaturach maksymalna sprawność wynosi 62% (należy zwrócić uwagę, że sprawność jest zwykle mierzona w procentach). Rzeczywista wartość sprawności z powodu różnego rodzaju strat energii wynosi około 40%. Silniki Diesla mają maksymalną sprawność - około 44%.


Ochrona środowiska.


Trudno wyobrazić sobie współczesny świat bez silników cieplnych. Zapewniają nam wygodne życie. Silniki cieplne napędzają pojazdy. Około 80% energii elektrycznej, pomimo obecności elektrowni jądrowych, wytwarzane jest za pomocą silników cieplnych.

Jednak podczas pracy silników cieplnych dochodzi do nieuniknionego zanieczyszczenia środowiska. Jest to sprzeczność: z jednej strony ludzkość z roku na rok potrzebuje coraz więcej energii, której główną część uzyskuje się poprzez spalanie paliwa, z drugiej zaś procesom spalania nieuchronnie towarzyszy zanieczyszczenie środowiska.

Podczas spalania paliwa zmniejsza się zawartość tlenu w atmosferze. Ponadto same produkty spalania tworzą związki chemiczne, które są szkodliwe dla organizmów żywych. Zanieczyszczenia występują nie tylko na ziemi, ale także w powietrzu, ponieważ każdemu lotowi samolotu towarzyszy emisja szkodliwych zanieczyszczeń do atmosfery.

Jedną z konsekwencji pracy silników jest powstawanie dwutlenku węgla, który pochłania promieniowanie podczerwone z powierzchni Ziemi, co prowadzi do wzrostu temperatury atmosfery. To jest tak zwany efekt cieplarniany. Pomiary pokazują, że temperatura atmosfery wzrasta o 0,05 °C rocznie. Taki ciągły wzrost temperatury może spowodować topnienie lodu, co z kolei doprowadzi do zmiany poziomu wody w oceanach, czyli do zalania kontynentów.

Odnotowujemy jeszcze jeden negatywny punkt podczas korzystania z silników cieplnych. Dlatego czasami do chłodzenia silników używa się wody z rzek i jezior. Podgrzana woda jest następnie zwracana. Wzrost temperatury w zbiornikach wodnych zaburza naturalną równowagę, zjawisko to nazywane jest zanieczyszczeniem termicznym.

Aby chronić środowisko, szeroko stosowane są różne filtry czyszczące, które zapobiegają emisji szkodliwych substancji do atmosfery, a także udoskonala się konstrukcje silników. Następuje ciągłe doskonalenie paliwa, które podczas spalania daje mniej szkodliwych substancji, a także technologii jego spalania. Aktywnie rozwijane są alternatywne źródła energii wykorzystujące wiatr, promieniowanie słoneczne i energię rdzenia. Produkowane są już pojazdy elektryczne i pojazdy zasilane energią słoneczną.


Silnik cieplny to silnik, który wykonuje pracę kosztem źródła energii cieplnej.

Energia cieplna ( Q grzejnik) ze źródła jest przekazywana do silnika, natomiast część otrzymanej energii silnik zużywa na wykonanie pracy W, niewykorzystana energia ( Q lodówka) trafia do lodówki, której rolę może pełnić np. powietrze z otoczenia. Silnik cieplny może działać tylko wtedy, gdy temperatura lodówki jest niższa niż temperatura grzałki.

Współczynnik wydajności (COP) silnika cieplnego można obliczyć ze wzoru: Wydajność = W/Q ng.

Wydajność = 1 (100%), jeśli cała energia cieplna jest zamieniana na pracę. Wydajność=0 (0%), jeśli żadna energia cieplna nie jest zamieniana na pracę.

Sprawność rzeczywistego silnika cieplnego mieści się w zakresie od 0 do 1, im wyższa sprawność tym silnik jest bardziej wydajny.

Q x / Q ng \u003d T x / T ng Wydajność \u003d 1- (Q x / Q ng) Wydajność \u003d 1- (T x / T ng)

Biorąc pod uwagę trzecią zasadę termodynamiki, która mówi, że temperatura zera bezwzględnego (T=0K) nie może zostać osiągnięta, można powiedzieć, że nie da się opracować silnika cieplnego o sprawności=1, gdyż T x >0 jest zawsze.

Sprawność silnika cieplnego będzie tym większa, im wyższa temperatura grzałki, a niższa temperatura lodówki.

Silnik cieplny (maszyna) to urządzenie, które zamienia energię wewnętrzną paliwa na pracę mechaniczną, wymieniając ciepło z otaczającymi ciałami. Większość nowoczesnych silników samochodowych, lotniczych, okrętowych i rakietowych projektuje się na zasadzie silnika cieplnego. Praca odbywa się poprzez zmianę objętości substancji roboczej, a do scharakteryzowania sprawności dowolnego typu silnika stosuje się wartość zwaną współczynnikiem sprawności (COP).

Jak działa silnik cieplny

Z punktu widzenia termodynamiki (gałąź fizyki zajmująca się badaniem wzorców wzajemnych przemian energii wewnętrznych i mechanicznych oraz przekazywania energii z jednego ciała do drugiego) każdy silnik cieplny składa się z grzałki, lodówki i płynu roboczego .

Ryż. 1. Schemat strukturalny silnika cieplnego:.

Pierwsza wzmianka o prototypowym silniku cieplnym dotyczy turbiny parowej, która została wynaleziona w starożytnym Rzymie (II wiek pne). To prawda, że ​​wynalazek nie znalazł wówczas szerokiego zastosowania ze względu na brak wielu szczegółów pomocniczych w tamtym czasie. Na przykład w tym czasie nie wynaleziono jeszcze tak kluczowego elementu dla działania dowolnego mechanizmu, jak łożysko.

Ogólny schemat działania dowolnego silnika cieplnego wygląda tak:

  • Grzejnik ma temperaturę T 1 wystarczająco wysoką, aby przekazać dużą ilość ciepła Q 1 . W większości silników cieplnych ogrzewanie uzyskuje się poprzez spalanie mieszanki paliwowej (paliwo-tlen);
  • Płyn roboczy (para lub gaz) silnika wykonuje użyteczną pracę ALE, na przykład poruszanie tłokiem lub obracanie turbiny;
  • Lodówka pochłania część energii z płynu roboczego. Temperatura lodówki T 2< Т 1 . То есть, на совершение работы идет только часть теплоты Q 1 .

Silnik cieplny (silnik) musi pracować w sposób ciągły, więc płyn roboczy musi powrócić do pierwotnego stanu, aby jego temperatura stała się równa T 1 . Dla ciągłości procesu praca maszyny musi odbywać się cyklicznie, okresowo powtarzając się. W celu stworzenia mechanizmu cyklicznego - przywrócenia płynu roboczego (gazu) do pierwotnego stanu - potrzebna jest lodówka do chłodzenia gazu podczas procesu sprężania. Lodówką może być atmosfera (dla silników spalinowych) lub zimna woda (dla turbin parowych).

Jaka jest sprawność silnika cieplnego

Aby określić sprawność silników cieplnych, francuski inżynier mechanik Sadi Carnot w 1824 roku. wprowadził pojęcie sprawności silnika cieplnego. Grecka litera η jest używana do oznaczenia wydajności. Wartość η oblicza się ze wzoru na sprawność silnika cieplnego:

$$η=(A\ponad Q1)$$

Ponieważ $ A = Q1 - Q2 $, to

$η =(1 - Q2\ponad Q1)$

Skoro we wszystkich silnikach część ciepła oddawana jest do lodówki, to zawsze η< 1 (меньше 100 процентов).

Maksymalna możliwa wydajność idealnego silnika cieplnego

Jako idealny silnik cieplny Sadi Carnot zaproponował maszynę z gazem doskonałym jako płynem roboczym. Idealny model Carnota działa w cyklu (cykl Carnota) składającym się z dwóch izoterm i dwóch adiabatów.

Ryż. 2. Cykl Carnota:.

Odwołanie:

  • proces adiabatyczny to proces termodynamiczny, który zachodzi bez wymiany ciepła z otoczeniem (P=0);
  • Proces izotermiczny to proces termodynamiczny, który zachodzi w stałej temperaturze. Ponieważ energia wewnętrzna gazu doskonałego zależy tylko od temperatury, ilość ciepła przekazanego do gazu Q idzie w całości do pracy A (Q = A) .

Sadi Carnot udowodnił, że maksymalną możliwą wydajność, jaką może osiągnąć idealny silnik cieplny, wyraża następujący wzór:

$$ηmax=1-(T2\ponad T1)$$

Formuła Carnota pozwala obliczyć maksymalną możliwą sprawność silnika cieplnego. Im większa różnica temperatur między grzałką a lodówką, tym większa wydajność.

Jaka jest rzeczywista sprawność różnych typów silników

Z powyższych przykładów widać, że najwyższe wartości sprawności (40-50%) mają silniki spalinowe (w wersji diesla) oraz odrzutowe na paliwo ciekłe.

Ryż. 3. Sprawność prawdziwych silników cieplnych:.

Czego się nauczyliśmy?

Tak więc dowiedzieliśmy się, czym jest sprawność silnika. Sprawność każdego silnika cieplnego jest zawsze mniejsza niż 100 procent. Im większa różnica temperatur między grzałką T1 a lodówką T2, tym większa wydajność.

Quiz tematyczny

Ocena raportu

Średnia ocena: 4.2. Łącznie otrzymane oceny: 293.

Współczynnik efektywności (COP) jest miarą sprawności systemu pod względem konwersji lub transferu energii, która jest określona przez stosunek energii użytej do wykorzystania do całkowitej energii otrzymanej przez system.

efektywność- wartość jest bezwymiarowa, zwykle wyrażana jest w procentach:

Współczynnik wydajności (COP) silnika cieplnego określa wzór: , gdzie A = Q1Q2. Sprawność silnika cieplnego jest zawsze mniejsza niż 1.

Cykl Carnota- Jest to odwracalny proces gazowy o obiegu zamkniętym, który składa się z dwóch następujących po sobie procesów izotermicznych i dwóch adiabatycznych wykonywanych z płynem roboczym.

Cykl kołowy, który obejmuje dwie izotermy i dwie adiabaty, odpowiada maksymalnej wydajności.

Francuski inżynier Sadi Carnot w 1824 r. wyprowadził wzór na maksymalną sprawność idealnego silnika cieplnego, gdzie płynem roboczym jest gaz doskonały, którego obieg składał się z dwóch izoterm i dwóch adiabatów, czyli cyklu Carnota. Cykl Carnota to rzeczywisty cykl roboczy silnika cieplnego, który wykonuje pracę dzięki ciepłu dostarczanemu do płynu roboczego w procesie izotermicznym.

Wzór na sprawność obiegu Carnota, czyli maksymalną sprawność silnika cieplnego, to: , gdzie T1 jest temperaturą bezwzględną grzejnika, T2 jest temperaturą bezwzględną lodówki.

Silniki cieplne- Są to struktury, w których energia cieplna zamieniana jest na energię mechaniczną.

Silniki cieplne są zróżnicowane zarówno pod względem konstrukcji, jak i przeznaczenia. Należą do nich silniki parowe, turbiny parowe, silniki spalinowe, silniki odrzutowe.

Jednak pomimo różnorodności, istnieją wspólne cechy w zasadzie działania różnych silników cieplnych. Główne elementy każdego silnika cieplnego:

  • podgrzewacz;
  • ciało robocze;
  • lodówka.

Grzałka uwalnia energię cieplną podczas podgrzewania płynu roboczego, który znajduje się w komorze roboczej silnika. Płynem roboczym może być para lub gaz.

Po zaakceptowaniu ilości ciepła gaz rozszerza się, ponieważ. jego ciśnienie jest większe niż ciśnienie zewnętrzne i porusza tłokiem, wytwarzając dodatnią pracę. Jednocześnie jego ciśnienie spada, a jego objętość wzrasta.

Jeśli sprężymy gaz, przechodząc przez te same stany, ale w przeciwnym kierunku, to wykonamy tę samą wartość bezwzględną, ale ujemną pracę. W rezultacie cała praca dla cyklu będzie równa zeru.

Aby praca silnika cieplnego była niezerowa, praca sprężania gazu musi być mniejsza niż praca rozprężania.

Aby praca ściskania była mniejsza niż praca rozprężania, konieczne jest, aby proces ściskania przebiegał w niższej temperaturze, do tego płyn roboczy musi być schłodzony, dlatego w konstrukcji uwzględniono lodówkę. silnik cieplny. Płyn roboczy oddaje ilość ciepła do lodówki w kontakcie z nią.