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)#