Carnot-varmluftmotor

Aksialt tværsnit af Carnots varmluftmotor. I dette diagram er *abcd* et cylindrisk kar, cd er et bevægeligt stempel, og A og B er legemer med konstant temperatur (varmt og koldt). Karret kan placeres i kontakt med et legeme ad gangen - eller fjernes fra begge (som det er her).^[1]

En Carnot-varmluftmotor^[2] eller Carnot-maskine er en teoretisk varmluftmotor, der arbejder på Carnot-kredsprocessen. Grundmodellen for denne varmluftmotor blev udviklet af Nicolas Léonard Sadi Carnot i 1824. Carnot-motormodellen blev grafisk udvidet af Benoît Paul Émile Clapeyron i 1834 og matematisk udforsket af Rudolf Clausius i 1857. Dette arbejde førte til det grundlæggende termodynamiske begreb entropi. Carnot-varmluftmotoren er den mest effektive varmluftmotor, som er teoretisk muligt.^[3] Effektiviteten afhænger kun af de absolutte temperaturer i varmereservoiret og kuldereservoiret, som den opererer mellem.

En varmluftmotor virker ved at overføre varmeenergi fra et varmt område til et køligt område i rummet og i processen konvertere noget af denne varmeenergi til mekanisk arbejde. Kredsprocessen kan også vendes. Systemet kan blive bearbejdet af en ekstern kraft, og i processen kan det overføre termisk energi fra et køligere system til et varmere, og derved fungere som en varmepumpe i stedet for en varmemotor. Det kan fx anvendes i aircondition, et køleskab eller en fryser.

Ethvert termodynamisk system eksisterer i en bestemt tilstand. En termodynamisk kredsproces er, når et system fra en starttilstand sendes gennem en række af forskellige termodynamiske processer, og til sidst returneres til sin oprindelige tilstand. I processen med at gennemgå denne kredsproces kan systemet udføre arbejde på sine omgivelser og derved fungere som en varmluftmotor.

Carnot-varmluftmotoren er en teoretisk konstruktion, nyttig til at udforske effektivitetsgrænserne for andre varmemotorer. En egentlig Carnot-varmluftmotor ville dog være fuldstændig upraktisk at bygge.

^ Figure 1 in Carnot (1824, p. 17) and Carnot (1890, p. 63). In the diagram, the diameter of the vessel is large enough to bridge the space between the two bodies, but in the model, the vessel is never in contact with both bodies simultaneously. Also, the diagram shows an unlabeled axial rod attached to the outside of the piston.
^ In French, Carnot uses machine à feu, which Thurston translates as heat-engine or steam-engine. In a footnote, Carnot distinguishes the steam-engine (machine à vapeur) from the heat-engine in general. (Carnot, 1824, p. 5 and Carnot, 1890, p. 43)
^ "The Carnot Efficiency | EGEE 102: Energy Conservation and Environmental Protection". www.e-education.psu.edu. Hentet 2022-01-24.

[1] Figure 1 in Carnot (1824, p. 17) and Carnot (1890, p. 63). In the diagram, the diameter of the vessel is large enough to bridge the space between the two bodies, but in the model, the vessel is never in contact with both bodies simultaneously. Also, the diagram shows an unlabeled axial rod attached to the outside of the piston.

[2] In French, Carnot uses machine à feu, which Thurston translates as heat-engine or steam-engine. In a footnote, Carnot distinguishes the steam-engine (machine à vapeur) from the heat-engine in general. (Carnot, 1824, p. 5 and Carnot, 1890, p. 43)

[3] "The Carnot Efficiency | EGEE 102: Energy Conservation and Environmental Protection". www.e-education.psu.edu. Hentet 2022-01-24.

[1]

[2]

[3]

Carnot-varmluftmotor

From Wikipedia, the free encyclopedia · View on Wikipedia