Principio del teorema di Carnot
Con la pratica dell’uso di processi reversibili, Sadi Carnot nel 1824 avanzò lo studio della seconda legge rivelando un principio costituito dalle seguenti proposizioni.
- Nessun motore può essere più efficiente di un motore reversibile che funziona tra gli stessi serbatoi ad alta temperatura e bassa temperatura. Qui il termine serbatoio di calore è inteso come una fonte di calore o un dissipatore di calore.
- Le efficienze di tutti i motori reversibili che operano tra gli stessi serbatoi a temperatura costante sono le stesse.
- L’efficienza di un motore reversibile dipende solo dalle temperature della fonte di calore e del ricevitore di calore.
Il teorema di Carnot afferma:
- Tutti i motori termici tra due serbatoi di calore sono meno efficienti di un motore Carnot che opera tra gli stessi serbatoi.
- Ogni motore Carnot tra una coppia di serbatoi di calore è ugualmente efficiente, indipendentemente dalla sostanza di lavoro impiegata o dai dettagli dell’operazione.
La formula per questo la massima efficienza è
nmax= ncarnot = 1 – Tc/TH
dove T C è la temperatura assoluta del freddo serbatoio, T è la temperatura assoluta del caldo serbatoio, e l’efficienza “n” è il rapporto tra il lavoro svolto dal motore al calore tirato fuori la vasca del serbatoio.
Basato sulla termodinamica moderna, il teorema di Carnot è il risultato della seconda legge della termodinamica . Storicamente, tuttavia, si basava sulla teoria calorica contemporanea e precedeva l’istituzione della seconda legge.
