موتورهای گرمایی و بازده کارنو
موتورهای گرمایی و حد کارنو
موتور گرمایی از منبع گرم گرما میگیرد، بخشی را به کار مفید تبدیل میکند و باقی را بهصورت گرمای اتلافی به جای خنکتری میریزد. هیچ موتوری — هر چقدر هم خوب ساخته شود — نمیتواند همهٔ آن گرما را به کار تبدیل کند؛ بخشی همیشه باید دور ریخته شود. بهترین بازده ممکن فقط به گرم و سرد بودن دو مخزنش بستگی دارد.
η = 1 − T_c / T_h
- η — بازده (—): کسر انرژی گرمایی که موتور به کار مفید تبدیل میکند
- T_c — دمای مخزن سرد (K): دمای جای سردی که گرمای اتلافی در آن ریخته میشود
- T_h — دمای مخزن گرم (K): دمای منبع گرمی که به موتور گرما میدهد
مخزن گرم نیروگاه، بخار، 400 کلوین و مخزن سردش، آب رودخانه، 300 کلوین است. بهترین بازده ممکن برای موتوری که میان آن دو کار کند چند است؟
- T_h = 400 K
- T_c = 300 K
- η = 1 − T_c / T_h
- η = 1 − 300 K / 400 K
η = 0.25 = 25%