Carnot Heat Cycle은 무엇입니까?

보다 적절하게 카 노트 사이클 (Carnot cycle)이라 불리는 카르 노트 열 사이클은 주어진 두 온도 사이에서 작동하는 열 엔진의 최대 효율을 결정하는데 사용되는 이상적인 열역학적 사이클이다. 이론적 인 목적으로 사용되지만 실제 시스템에서는 실제로 작동 할 수 없습니다. 이론적으로 엔진은 최대 효율 근처에서 작동하도록 구성 될 수 있지만, 사이클에서의 열 전달은 실제 시스템이 되기에는 너무 느립니다. Carnot 사이클의 주요 가치는 다른 유형의 열 엔진에 대한 최대 효율을 설정하는 데 있습니다.

Carnot 열 사이클을 구성 할 때 최대 효율을 얻기 위해 두 가지 가정을합니다. 모든 프로세스는 가역적이며 엔트로피에는 변화가 없습니다. 가역적 프로세스 는 에너지 손실없이 원래 상태로 되돌릴 수있는 프로세스 입니다. 엔트로피 는 시스템에서 작동 할 수없는 에너지의 양입니다. 열역학 제 2 법칙에 따르면, 시스템에서 엔트로피의 양은 공정이 발생할 때 동일하거나 증가해야합니다. 이러한 가정 중 어느 것도 자연 조건에서 충족 될 수는 없지만 최대 효율을 결정하는 데 유용합니다.

Carnot 열 사이클에서 4 개의 프로세스가 반복됩니다. 첫 번째는 등온 팽창 입니다. '등온'은 공정 내내 온도가 동일하게 유지됨을 의미합니다. 이 동안 볼륨이 증가하고 압력이 감소하고 시스템에 에너지가 추가됩니다.

단열 팽창으로 알려진 다음 과정. 단열 공정에서는 시스템에서 열이 발생하거나 손실되지 않습니다. 압력과 체적의 변화로 인해 온도 변화가 발생합니다. 이 특정 단계에서, 온도를 감소시키기 위해 압력이 감소되고 부피가 증가된다.

셋째는 등온 압축 입니다. 이 과정에서 압력이 증가하고 부피가 감소하고 시스템에서 에너지가 제거됩니다. 마지막으로, 시스템을 원래 상태로 되돌리기 위해 단열 압축 이 수행됩니다. 온도를 높이기 위해 압력이 증가하고 부피가 감소합니다.

카르노 사이클 동안 엔트로피의 변화가 없다고 가정하기 때문에, 그것은 끝없이 수행 될 수 있고 그것이 원래 상태로 돌아올 때마다 동일한 양의 에너지를 유지할 수있다. 그러나이 이상적인 시스템에서도 엔트로피가 여전히 남아 있기 때문에 100 % 효율적일 수는 없습니다. Carnot 열 사이클의 실제 효율은 절대 또는 켈빈 (K) 온도 스케일에서 최대 및 최소 온도를 사용하여 계산할 수 있습니다. 이 방정식에서 최소 온도는 최대 온도에서 뺀 다음이 숫자를 최대 온도로 나눕니다.