Quel est le cycle de chaleur Carnot?

Le cycle de chaleur Carnot, plus correctement appelé cycle Carnot, est un cycle thermodynamique idéalisé qui est utilisé pour déterminer l'efficacité maximale possible pour un moteur thermique fonctionnant entre deux températures données.Il est utilisé à des fins théoriques, mais ne peut pas fonctionner réellement dans des systèmes physiques.Bien que, en théorie, un moteur puisse être construit en fonctionnant presque une efficacité maximale, le transfert de chaleur dans le cycle est trop lent pour qu'il soit un système pratique.La valeur principale du cycle carnot réside dans l'établissement de l'efficacité maximale pour d'autres types de moteurs thermiques.

Deux hypothèses sont faites pour construire le cycle de chaleur Carnot, pour lui donner l'efficacité maximale possible et mdash;Tous les processus sont réversibles et il n'y a pas de changement d'entropie.Un processus réversible est celui qui peut être renvoyé à son état d'origine sans perte d'énergie. Entropie est la quantité d'énergie dans un système qui n'est pas disponible pour faire du travail.Selon la deuxième loi de la thermodynamique, la quantité d'entropie dans un système doit augmenter ou rester la même lorsqu'un processus se produit.Aucune de ces hypothèses ne peut être remplie dans des conditions naturelles, mais elles sont utiles pour déterminer l'efficacité maximale.

Quatre processus se répètent dans un cycle de chaleur carnot.Le premier est une expansion isotherme .L'isotherme signifie que la température reste la même tout au long du processus.Le volume augmente et la pression diminue pendant cela, et l'énergie est ajoutée au système.

Le processus suivant dans une expansion adiabatique .Dans les processus adiabatiques, aucune chaleur n'est gagnée ou perdue par le système.Des changements de température se produisent en raison des changements de pression et de volume.Pour cette étape particulière, la pression est diminuée et le volume est augmenté, afin de diminuer la température.

Le tiers est une compression isotherme .La pression augmente et le volume diminue au cours de ce processus, et l'énergie est retirée du système.Enfin, une compression adiabatique est effectuée pour ramener le système à son état d'origine.La pression est augmentée et le volume est diminué afin d'augmenter la température.

En raison de l'hypothèse qu'il n'y a pas de changement dans l'entropie pendant le cycle de carnot, il pourrait être effectué sans cesse et maintenir la même quantité d'énergie à chaque fois qu'il revenait à sonl'état original.Il y a encore une certaine entropie même dans ce système idéalisé, ce qui signifie qu'il ne peut pas être efficace à 100%.L'efficacité réelle d'un cycle de chaleur Carnot peut être calculée en utilisant ses températures maximales et minimales, sur l'échelle de température absolue ou Kelvin (k).Dans cette équation, la température minimale est soustraite du maximum, et ce nombre est ensuite divisé par la température maximale.