카르노 사이클이란 무엇입니까?

Carnot주기는 완벽한 열 엔진을 설명하는 이상적인 열역학적주기입니다. 모든 실제 열 엔진은 Carnot 사이클에 의해 구현 된 이론적 완전성의 불완전한 근사치입니다. 카르노 사이클에서 모든 열 에너지가 기계적인 작업으로 변환되는 것은 아니지만 많은 부분이 물리적 법칙에 의해 허용되는 가장 큰 부분입니다.

열 엔진은 두 저장소의 온도 차이로 작업을 생성합니다. 연소 엔진에서 하나의 저장소는 엔진 ( 소스 ) 내부에서 생성 된 열이고 다른 하나는 외부 환경 ( 싱크 )입니다. 소스에서 발생하는 열로 인해 실린더 내부의 가스가 팽창하여 작동하는 피스톤이 구동됩니다. 팽창하지만 일정한 온도로 가스의 열역학적 상태를 등온 이라고합니다.

결국 열원이 제거되고 가스가 너무 빨리 팽창하지 않습니다. 열이 계속 유지되면 실린더가 폭발합니다. 가스는 최대 부피에 도달하고 더 이상 피스톤에서 작동하지 않으므로 온도가 떨어지기 시작합니다. 이것을 가스의 단열 팽창 이라고합니다. 그런 다음 피스톤은 코스를 반대로하여 가스를 압축하여 가스가 포함 된 열로 인해 최대 온도와 물리적 저항에 도달 할 때까지 시스템을 다시 시작 상태로 만듭니다. 그런 다음 사이클이 다시 시작됩니다.

많은 다른 유형의 열 엔진이 있습니다. 모두 소스와 싱크 사이의 온도 구배에 대해 잘 작동합니다. 열기관의 효율을 최대화하려면 단열재가 잘 절연되어 있어야합니다. 오늘날 사용되는 대부분의 엔진에서 가스는 사이클 내내 가스로 남아 있지만 증기 엔진에서는 액체와 가스 사이에서 상 변화가 발생합니다.

완벽한 카르노 사이클에서, 프로세스에 의해 생성 된 엔트로피 또는 열역학적 비가역성을 최소화하기 위해 4 단계 모두 매우 느리게 발생합니다. 실제로 단계가 빠르게 진행되고 엔트로피가 생성되므로주기가 영원히 지속될 수 없습니다. 실린더의 벽은 열화되고 엔진 내부의 열은 외부 환경으로 손실됩니다. 냉장고를 만들기 위해 Carnot주기를 반대로 실행할 수 있습니다.