Was ist ein Carnot-Motor?

Antworten:

Ein Carnot-Motor ist ein idealisierter Motor, dessen Arbeitsweise perfekt umkehrbar ist. Dieser Motor verwendet ein ideales Gas als Arbeitsstoff und führt einen 4-Hubprozess durch, um einen Zyklus abzuschließen.

Es zieht Wärme (sprich $Q_1$ ) von der Quelle und stößt Wärme ab (sprich $Q_2$ ) zu versenken und dabei eine Menge von Arbeit $W = Q_1 - Q_2$

Erläuterung:

Der Carnot-Motor ist ein umkehrbarer Motor, der zwischen zwei Temperaturgrenzen arbeitet.

Der gesamte Zyklus umfasst:

1) Isotherme Expansion des idealen Gases bei der Temperatur der Quelle $T_1$ eine Menge Wärme ziehen $Q_1$

2) Adiabatische Expansion des idealen Gases. Bei diesem Verfahren fällt die Temperatur des idealen Gases von der Quellentemperatur ab $T_1$ um die Temperatur zu senken $T_2$ .

3) Isotherme Verdichtung des idealen Gases bei Sinktemperatur $T_2$ . Es gibt dabei Wärme ab $Q_2$ zum Waschbecken.

4) Adiabatische Verdichtung des idealen Gases, von dem aus die Temperatur auf natürliche Weise ansteigt $T_2$ zu $T_1$ und somit kehrt die Arbeitssubstanz zu ihrem ursprünglichen Zustand zurück, wodurch der Zyklus abgeschlossen wird.

Der Wirkungsgrad ist gegeben als

$eta =$ Arbeit erledigt $/$ Wärmeeintrag

Somit $W = Q_1 - Q_2$ und Wärmeeintrag ist offensichtlich $Q_1$

Das gibt, $eta = W/Q_1 = 1 - (Q_2)/(Q_1)$

Es kann thermodynamisch gezeigt werden, dass $(Q_2)/(Q_1) = (T_2)/(T_1)$