Понять Россию умом   ::   Валянский Сергей

У нас должны быть еще два резервуара, в одном из которых для поддержания постоянной температуры Тв , используется энергия, источником которой может быть бензин, мазут, уголь. Температура Тн второго резервуара поддерживается за счет постоянства температуры внешней среды. Например, машину Карно можно установить на берегу озера, которое будет служить холодным резервуаром с температурой около 290К, а в качестве горячего резервуара можно использовать кипящую воду. Предположим, что вокруг наполненного газом цилиндра поочередно циркулирует вода, то из горячего, то из холодного резервуара. При этом поршень будет совершать поступательные движения. Есть такой параметр: КПД (коэффициент полезного действия), определяющий, какую часть тепловой энергии, взятую из горячего резервуара, можно перевести в механическую.

Для цикла Карно КПД = (Тв-Тн)/Тв . Так, если резервуарами машины Карно являются кипящая и замерзающая вода, то КПД = (373К-273K)/373 К = 0,27 .

Почти все тепловые электростанции в качестве источника высокой температуры используют кипящую воду. Поэтому их КПД (как было показано выше) не должен превышать 27 %. Однако, если воду нагревать под давлением, то она будет закипать при значительно более высокой температуре. На тепловых электростанциях, работающих на минеральном топливе, используется перегретый пар под давлением с температурой порядка 500 К и выше. При этом добиваются КПД > 40 %. Атомные электростанции, которые используют ядерное топливо, из соображений безопасности работают при более низких давлениях и температурах, поэтому их КПД обычно — 30 %.