Ciclo di Carnot - Principio di aumento Entropia

Ciclo di Carnot

Teorema di Carnot sul rendimento

Il rendimento di ogni macchina termica operante tra due date temperature non può mai essere superiore al rendimento della macchina di Carnot operante tra le stesse temperature.

Per il principio di Carnot:

ΔE_int = ΔS = 0

Il rendimento termico è:

η = |L_ceduto| / |Q_assorbito|

Per il primo principio della termodinamica:

ΔE_int⁰ = Q - L

L = ΔQ = Q₁ - Q₂

η = (Q₁ - Q₂) / Q₁ = 1 - Q₂ / Q₁

Visto che ΔS = 0 → ΔS₁ = ΔS₂ → Q₁ / T₁ = Q₂ / T₂

Quindi:

Q₂ / Q₁ = T₂ / T₁ quindi η = 1 - T₂ / T₁ (rendimento max per una macchina reversibile)

η < η_rev.

Ciclo di Carnot ripetuto

Teorema di Carnot sul rendimento

Il rendimento di ogni macchina termica operante tra due date temperature non può mai essere superiore al rendimento della macchina di Carnot operante tra le stesse temperature.

Per il principio di Carnot:

ΔE_int = ΔS = 0

Il rendimento termico è:

η = |L_lavoro| / |Q_assorbito|

Per il primo principio della termodinamica:

ΔE_int^o = Q - L

L = ΔQ = Q₁ - Q₂

η = (Q₁ - Q₂) / Q₁ = 1 - Q₂ / Q₁

Visto che ΔS=0 → ΔS₁ = ΔS₂ → Q₁ / T₁ = Q₂ / T₂

Quindi:

Q_e / Q₁ = T_e / T₁ quindi → η = 1 - T₀ / T₁ (rendimento max per una macchina reversibile)

η rev