Er det muligt at opnå en effektivitet på 100 procent i varmemotorer.

Her er hvorfor:

* den anden lov om termodynamik: Denne lov siger, at varme ikke spontant flyder fra en koldere krop til en varmere krop. I en varmemotor absorberer arbejdsvæsken varme fra et varmt reservoir og konverterer noget af det til arbejde. Imidlertid skal nogle varme altid afvises til et koldere reservoir (normalt miljøet) for at opretholde cyklussen.

* entropi: Den anden lov indebærer også, at entropien af ​​et isoleret system altid øges over tid. Entropi er et mål for lidelse eller tilfældighed. I en varmemotor går en vis energi uundgåeligt tabt i omgivelserne som ubrugelig varme, hvilket øger miljøets entropi.

carnot effektivitet:

Den maksimale teoretiske effektivitet af en varmemotor gives af Carnot -effektiviteten, som bestemmes af temperaturerne i de varme og kolde reservoirer:

`` `

Carnot effektivitet =1 - (TC / TH)

`` `

hvor:

* TC er temperaturen på det kolde reservoir i Kelvin

* Det er temperaturen på det varme reservoir i Kelvin

Som du kan se, er Carnot -effektiviteten altid mindre end 1 (eller 100%), fordi temperaturen på det kolde reservoir altid er lavere end temperaturen på det varme reservoir.

Praktiske implikationer:

Varmemotorer i den virkelige verden har effektivitet langt lavere end Carnot-effektiviteten på grund af faktorer som friktion, varmetab gennem ledning og konvektion og den ufuldkomne drift af komponenter.

Konklusion:

Selvom vi kan forbedre effektiviteten af ​​varmemotorer gennem bedre design og materialer, er det umuligt at opnå 100% effektivitet på grund af de grundlæggende principper for termodynamik.