Eficiencia del ciclo de Carnot

En un ciclo de Carnot, las cantidades conocidas son la temperatura del depósito caliente, T-h, y la temperatura del depósito frío, T-c.

El gas ideal absorbe el calor Q-h durante su expansión isotérmica a T-h y rechaza el calor Q-c durante su compresión isotérmica a T-c.

Dado que la energía interna de un gas ideal depende solo de su temperatura, permanece constante durante estos dos pasos. Usando la primera ley de la termodinámica, se puede calcular el calor absorbido. Mientras que Q-h depende de los volúmenes del gas antes y después de la expansión, Q-c depende de los volúmenes del gas antes y después de la contracción.

Para los procesos adiabáticos en el ciclo de Carnot, se puede utilizar la relación entre la temperatura y el volumen de los gases. Las cuatro ecuaciones se pueden combinar para relacionar la relación entre el calor intercambiado y las temperaturas de los depósitos.

Cuando se combina con la expresión de la eficiencia de un motor térmico, implica que la eficiencia de un ciclo de Carnot depende solo de las temperaturas T-c y T-h.