4-13 H MHXANH TOY CARNOT

Σχεδιάγραμμα

Δική μας σύνοψη της ενότητας, για επανάληψη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο.

Τι έγινε

1. Ο δεύτερος νόμος αποκλείει απόδοση 100%· ο Carnot απάντησε το 1824 ποια είναι η μέγιστη δυνατή για δεδομένες Th και Tc.
2. Μηχανή Carnot είναι η υποθετική, εξιδανικευμένη μηχανή που ακολουθεί τον αντιστρεπτό κύκλο Carnot.
3. Θεώρημα Carnot: καμία θερμική μηχανή δεν έχει μεγαλύτερη απόδοση από μηχανή Carnot που δουλεύει ανάμεσα στις ίδιες θερμοκρασίες.
4. Ο κύκλος: Α→Β ισόθερμη εκτόνωση σε Th (απορροφά Qh), Β→Γ αδιαβατική εκτόνωση ως Tc, Γ→Δ ισόθερμη συμπίεση σε Tc (αποβάλλει Qc), Δ→Α αδιαβατική συμπίεση.
5. Για τον κύκλο Carnot ισχύει |Qc|/Qh = Tc/Th, άρα e = 1 − Tc/Th.
6. Η απόδοση εξαρτάται μόνο από τις θερμοκρασίες των δεξαμενών· με το περιβάλλον γύρω στα 300 K ως ψυχρή δεξαμενή, όσο θερμότερη η πηγή τόσο καλύτερα.
7. Για e = 1 θα χρειαζόταν Tc = 0, που είναι αδύνατο: επιβεβαίωση του δεύτερου νόμου.

Πρόσωπα

Σαντί Καρνό (Carnot)

Γάλλος μηχανικός, 1796-1832

Όροι

μηχανή Carnot

εξιδανικευμένη μηχανή μέγιστης απόδοσης

κύκλος Carnot

δύο ισόθερμες και δύο αδιαβατικές

θεώρημα Carnot

καμία μηχανή δεν ξεπερνά τη Carnot

ισόθερμη εκτόνωση Α→Β

το αέριο απορροφά Qh σε Th

αδιαβατική εκτόνωση Β→Γ

η θερμοκρασία πέφτει ως Tc

ισόθερμη συμπίεση Γ→Δ

το αέριο αποβάλλει Qc σε Tc

αδιαβατική συμπίεση Δ→Α

επιστροφή στην αρχική κατάσταση

|Qc|/Qh στον κύκλο Carnot

Tc/Th

e = 1 − Tc/Th

απόδοση μηχανής Carnot

από τι εξαρτάται η e Carnot

μόνο από Th και Tc

συνθήκη για e = 100%

Tc = 0, αδύνατο

έργο στον κύκλο Carnot

W = Qh − |Qc|