Carnot’ n teoreemaperiaate
käyttäen reversiibeleitä prosesseja Sadi Carnot vuonna 1824 edisti toisen lain tutkimusta esittämällä periaatteen, joka koostuu seuraavista propositioista.
- mikään moottori ei voi olla tehokkaampi kuin käännettävä moottori, joka toimii samojen korkean ja matalan lämpötilan säiliöiden välillä. Tässä termillä heat reservoir tarkoitetaan joko lämmönlähdettä tai jäähdytyslevyä.
- kaikkien samojen vakiolämpötilasäiliöiden välillä toimivien käännettävien moottoreiden hyötysuhteet ovat samat.
- käännettävän moottorin hyötysuhde riippuu vain lämmönlähteen ja lämpövastaanottimen lämpötiloista.
Carnot ’n lause sanoo:
- kaikki kahden lämpövaraston välissä toimivat lämpövoimakoneet ovat tehottomampia kuin samojen varastojen välissä toimiva Carnot’ n moottori.
- jokainen Carnot ’ n moottori kahden lämpövaraston välissä on yhtä tehokas riippumatta käytetystä työaineesta tai toiminnan yksityiskohdista.
tämän suurimman hyötysuhteen kaava on
nmax= ncarnot = 1 – Tc/th
missä T C on kylmäsäiliön absoluuttinen lämpötila, T H on kuuman säiliön absoluuttinen lämpötila ja hyötysuhde ”n” on Moottorin tekemän työn suhde kuumasäiliöstä ulos vedettyyn lämpöön.
nykyaikaiseen termodynamiikkaan perustuva Carnot ’ n Lause on seurausta termodynamiikan toisesta laista . Historiallisesti se kuitenkin perustui nykyaikaiseen kalorikkiteoriaan ja edelsi toisen lain säätämistä.
