Carnots Teoremprincip
Med praksis med at anvende reversible processer avancerede Sadi Carnot i 1824 studiet af anden lov ved at afsløre et princip bestående af følgende propositioner.
- ingen motor kan være mere effektiv end en reversibel motor, der kører mellem de samme reservoirer med høj temperatur og lav temperatur. Her betyder udtrykket varmereservoir enten en varmekilde eller en køleplade.
- effektiviteten af alle reversible motorer, der opererer mellem de samme tanke med konstant temperatur, er den samme.
- effektiviteten af en reversibel motor afhænger kun af varmekildens og varmemodtagerens temperaturer.
Carnots sætning siger:
- alle varmemotorer mellem to varmereservoirer er mindre effektive end en Carnot-motor, der fungerer mellem de samme reservoirer.
- hver Carnot-motor mellem et par varmereservoirer er lige så effektiv, uanset det anvendte arbejdsstof eller driftsdetaljerne.
formlen for denne maksimale effektivitet er
nmaks= ncarnot = 1 – Tc/th
hvor T C er den absolutte temperatur på det kolde reservoir, T H er den absolutte temperatur på det varme reservoir, og effektiviteten “n” er forholdet mellem det arbejde, der udføres af motoren, og den varme, der trækkes ud af det varme reservoir. baseret på moderne termodynamik er Carnots sætning et resultat af termodynamikens anden lov . Historisk set var det imidlertid baseret på nutidig kaloriteori og gik forud for oprettelsen af anden lov.
