カルノのサイクルとは何ですか？

カルノサイクルは、完全な熱エンジンを表す理想的な熱力学サイクルです。 すべての実際の熱エンジンは、カルノのサイクルによって具体化された理論的完全性の不完全な近似です。 カルノのサイクルでは、すべての熱エネルギーが機械的作業に変換されるわけではありませんが、大部分が物理法で許可されている最大部分です。 燃焼エンジンでは、1つの貯水池はエンジン内で作成された熱（ソース）で、もう1つは外部の周囲（シンク）です。 ソースによって発生する熱により、シリンダー内のガスが膨張し、機能するピストンを駆動します。 ガスの熱力学的状態 - 拡大しますが、一定の温度で - は等温。

と呼ばれます。 熱が継続的に保持された場合、シリンダーは爆発します。 ガスは負け始めます温度が最大体積に達し、ピストンで作業しなくなります。 これは、ガスの adiabatic拡張と呼ばれます。 次に、ピストンはコースを逆転させ、ガスを圧縮して、含まれている熱により最高温度と物理的抵抗に達し始め、システムを開始状態に戻します。 その後、サイクルが再び始まります。

ヒートエンジンにはさまざまな種類があります。 すべてが、ソースとシンクの間の馴染みのある温度勾配に取り組んでいます。 熱エンジンの効率を最大化するには、それらを十分に断熱する必要があります。 今日使用されているほとんどのエンジンでは、ガスはサイクル全体でガスのままですが、蒸気エンジンでは、液体とガスの間で相変化が発生します。

完全なカルノーサイクルでは、4つのステップすべてが非常にゆっくりと発生し、プロセスによって作成されたエントロピーまたは熱力学的不可逆性を最小限に抑えます。 実際には、ステップが進行しますquickly、およびエントロピーが生成されます。つまり、サイクルは永遠に続くことができません。 シリンダーの壁は劣化し、エンジンの内部からの熱が外部の環境に失われます。 カルノのサイクルを逆に動かして冷蔵庫を作成できます。