21.7
열역학 제2법칙에 따르면 어떤 열 엔진도 100% 효율을 가질 수 없습니다. 이론적 효율성을 극대화하기 위해 Sadi Carnot은 가상의 열 엔진을 개발했습니다.
모든 비가역적 공정에서 작업이 열로 손실되기 때문에 열 엔진의 효율성을 극대화한다는 것은 모든 비가역적 프로세스를 피하는 것을 의미합니다.
그러나 유한한 온도 강하를 통한 열 흐름은 되돌릴 수 없는 과정입니다. 따라서 엔진과 고온 및 저온 저장소 사이의 열 교환은 등온이어야 합니다. 또한 온도가 변하면 단열적으로 변해야 합니다.
Carnot 사이클에서 작동 유체는 이상 기체로 간주됩니다. 첫째, 온도 T-h에서 열 저장소와 열 접촉하여 등온 팽창을 겪고 열 Q-h를 흡수합니다.
그런 다음 유체는 단열적으로 팽창하고 온도는 차가운 저장소의 온도인 T-c로 떨어집니다.
다음으로 온도 T-c에서 냉각 저장소와 접촉하고 등온으로 압축하여 열 Q-c를 거부합니다.
마지막으로, 가스는 열적으로 분리되고 단열적으로 압축되어 온도 T-h에서 초기 상태에 도달하여 사이클을 완료합니다.
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