তাপ ইঞ্জিন ও কার্নো কর্মদক্ষতা
তাপ ইঞ্জিন ও কার্নো সীমা
তাপ ইঞ্জিন গরম উৎস থেকে তাপ নেয়, এর কিছু অংশ কার্যে রূপান্তর করে, আর বাকিটা বর্জ্য তাপ হিসেবে ঠান্ডা জায়গায় ফেলে। কোনো ইঞ্জিন — যতই ভালো বানানো হোক — সমস্ত তাপ কার্যে রূপান্তর করতে পারে না; কিছু তো ফেলে দিতেই হয়। কোনো ইঞ্জিনের কখনো পৌঁছানোর সর্বোচ্চ কর্মদক্ষতা নির্ভর করে কেবল তার দুই ভাণ্ডার কতটা গরম ও ঠান্ডা তার ওপর।
η = 1 − T_c / T_h
- η — কর্মদক্ষতা (—): ইঞ্জিন তাপ-শক্তির যে ভগ্নাংশ কার্যে রূপান্তর করে
- T_c — ঠান্ডা ভাণ্ডারের তাপমাত্রা (K): যে ঠান্ডা স্থানে বর্জ্য তাপ ফেলা হয় তার তাপমাত্রা
- T_h — গরম ভাণ্ডারের তাপমাত্রা (K): যে গরম উৎস ইঞ্জিনকে তাপ দেয় তার তাপমাত্রা
একটি বিদ্যুৎকেন্দ্রের গরম ভাণ্ডার, বাষ্প, 400 কেলভিনে আর ঠান্ডা ভাণ্ডার, নদীর পানি, 300 কেলভিনে। এদের মাঝে কাজ করা ইঞ্জিনের সর্বোচ্চ সম্ভাব্য কর্মদক্ষতা কত?
- T_h = 400 K
- T_c = 300 K
- η = 1 − T_c / T_h
- η = 1 − 300 K / 400 K
η = 0.25 = 25%