Carnot-Prinzip – Carnot-Regel
Nicolas Léonard Sadi Carnot , ein französischer Ingenieur und Physiker, hat 1824 die Erforschung des zweiten Gesetzes vorangetrieben, indem er ein Prinzip (auch Carnot-Regel genannt ) formulierte , das Grenzen für den maximalen Wirkungsgrad festlegt, den eine Wärmekraftmaschine erreichen kann. Kurz gesagt, das Carnot-Prinzip besagt, dass der Wirkungsgrad eines thermodynamischen Kreislaufs ausschließlich von der Differenz zwischen den heißen und kalten Temperaturspeichern abhängt.
Das Carnotsche Prinzip besagt:
- Kein Motor kann effizienter sein als ein umkehrbarer Motor ( ein Carnot-Wärmemotor ), der zwischen denselben Hochtemperatur- und Niedertemperaturbehältern betrieben wird.
- Die Wirkungsgrade aller reversiblen Motoren ( Carnot-Wärmekraftmaschinen ), die zwischen denselben Behältern mit konstanter Temperatur betrieben werden, sind unabhängig von der verwendeten Arbeitssubstanz oder den Betriebsdetails gleich.
Carnot-Effizienz
Die Formel für diese maximale Effizienz lautet:
wo:
- ist der Wirkungsgrad des Carnot-Zyklus, dh das Verhältnis = W / Q H der vom Motor geleisteten Arbeit zur Wärmeenergie, die aus dem heißen Speicher in das System gelangt.
- T C ist die absolute Temperatur (Kelvin) des kalten Reservoirs,
- T H ist die absolute Temperatur (Kelvin) des heißen Reservoirs.
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