Циклы двигателей на одном P–V

Один **холст P–V** и **выпадающий список**: **Карно**, **Отто**, **Дизель**, **Стирлинг** или **эскиз Ранкина**. Газовые циклы повторяют **те же формулы**, что отдельные лаборатории: **nR = 1**, **γ = 1,4**, изотермы Карно/Стирлинга в кельвинах, Отто и Дизель — воздушный стандарт. **Ранкин** — **качественный четырёхугольник P–v** с той же логикой ползунков ṕ и **x₄**, что на странице Ранкина, **без** таблиц пара. Оси **автомасштабируются** под выбранный цикл, чтобы была видна **форма** петли; **абсолютные P и V нельзя** напрямую сравнивать между разными типами циклов на этой странице. **η** для газов — учебные формулы; для Ранкина — **грубый прокси** от площади эскиза.

Для кого: Студенты после знакомства с отдельными циклами; удобно сравнить форму контура без переключения вкладок.

Ключевые понятия

  • диаграмма P–V
  • цикл Карно
  • цикл Отто
  • цикл Дизеля
  • цикл Стирлинга
  • цикл Ранкина
  • КПД
  • автомасштаб осей

Как это работает

Одна страница переключает **идеализованные циклы** на общей **P–V** плоскости: **Карно** (две изотермы и две адиабаты идеального газа с nR = 1), **Отто** и **Дизель** (воздушный стандарт, γ = 1,4), **Стирлинг** (две изотермы и две изохоры между теми же резервуарами), **Ранкин** — **качественный четырёхугольник P–v**, скопированный по духу с отдельной страницы Ранкина (не таблицы пара). Оси **масштабируются под выбранный цикл**, чтобы форма петли была видна; сравнение **абсолютных** чисел между циклами по осям не является физически единым калибром. Отображаемая **η** для газовых циклов соответствует стандартным формулам лабораторий; для Ранкина — **иллюстративный прокси** от площади эскиза.

Часто задаваемые вопросы

Почему при смене цикла прыгают числа на осях?
Каждый цикл рисуется в своих модельных единицах с полями по краям. Цель — сравнить **форму** и **цвета участков**, а не читать единую шкалу P–V для всех двигателей сразу.
Точен ли здесь Ранкин, как на полной странице?
Нет. Перенесён только **эскиз P–v**; диаграмма T–s с куполом и энтальпийный разбор остаются в лаборатории Ранкина. η здесь — иллюстрация, не тепловой баланс станции.
Достигает ли Стирлинг КПД Карно?
**Идеальный** Стирлинг с **идеальным регенератором** и обратимыми изотермами/изохорами имеет **тот же предел**, что Карно между теми же резервуарами. Реальные машины теряют из-за трения и несовершенного регенератора.

Другие симуляторы в этой категории — или все 24.

Вся категория →
НовоеСредний

Цикл Дизеля (PV-диаграмма)

Воздушный стандарт: адиабатное сжатие, изобарный подвод тепла, адиабатное расширение, изохорный отвод; η(ρ_c, β).

Запустить симулятор
НовоеСредний

Демон Максвелла (Учебная модель)

2D бильярд + ворота: быстрые |v| проходят; ⟨|v|⟩ слева/справа + примечание о Ландауэре.

Запустить симулятор
НовоеНачинающий

Эффект Лейденфроста (Демонстрация)

T_плиты около порога ~200 °C: кривые паровой прослойки и времени жизни — учебная модель, не измеренные данные кипения.

Запустить симулятор
НовоеНачинающий

Эффекты Пельтье и Зеебека (Схематично)

Ток переносит тепло через контакт; ΔT создаёт напряжение в мВ — одна и та же пара, два режима.

Запустить симулятор
НовоеСредний

Расширение Джоуля

Идеальный газ в вакуум: Q = W = ΔU = 0; ΔS = nR ln 2 при удвоении объёма.

Запустить симулятор
НовоеПродвинутый

Модель Изинга в двумерной решетке

Метрополис для квадратной решетки: kT/J, |m| и E; T_c ≈ 2.27; опциональное поле h.

Запустить симулятор