卡諾迴圈效率是最高的嗎?

時間 2021-05-31 12:32:46

1樓:renSirius

這是我從耶魯大學的公開課裡看到的,教授用邏輯證明沒有任何熱機比卡諾熱機效率更高。

這是卡諾熱機,我們假設它吸收了100J 中的20J 用來做功, 剩下 80J 傳遞到低溫物體(T1>T2)。

現在我們假設有乙個效率更高的機器存在,它可以吸收 40J 熱量用來做功,剩下 60J到 T2.

然後我們將提供給卡諾熱機的能量加一倍,並讓它逆向運轉。(卡諾迴圈是可逆的,比如電冰箱),就變成了:

現在我們將兩種熱機組合在一起

正好你做40J功,我需要別人給我40J功,所以兩者可以相互抵消。那就只看外界的熱量變化。

上邊出了200,進了100。下邊出了160,進了60。

也就是說,有100J的熱量「自發」地從低溫物體(T2)轉移到了高溫物體(T1)(兩個熱機的功已被抵消)。

這不符合熱力學第二定律。

所以「存在比卡諾熱機效率還高的熱機」這種假設不成立。

所以卡諾熱機(迴圈)效率最高。

2樓:Physica

不邀自來~卡諾迴圈效率最高,在T-S圖上看的最清楚。

T-S圖上卡諾迴圈表示為乙個矩形,而任意其他迴圈都可以找到乙個與它相切的矩形。

可以證明,矩形迴圈效率最高

如圖補充一下,效率和卡諾迴圈相同的迴圈還有斯特林迴圈等,題主描述的似乎是乙個類似的。

手邊暫時沒有參考書,如描述有問題見諒。

3樓:qfzklm

當然會。。

從P-T上看,迴圈A->B->C->E->D->A圍出的面積的確是變大了,所以效率自然上公升。。

然而,這個效率上公升,實際上是將熱機置於溫度更低的狀態達到的(狀態E),效率並不高於工作在溫度TA和TE之間的卡諾機。。╮(╯_╰)╭

而且,乙個工作在高低溫熱源之間的熱機,是怎麼把自己的溫度降得比低溫熱源還要低的?

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