१८२४ तक यह माना जाता था कि निर्मित थर्मल मशीनें काम कर सकती हैं परिपूर्ण, अर्थात्, यह सोचा गया था कि वे १००% उपज तक पहुँच सकते हैं, या उसके करीब कुछ भी मूल्य। दूसरे शब्दों में, उस समय के वैज्ञानिकों का मानना था कि वे सभी तापीय ऊर्जा का उपयोग कर सकते हैं इन मशीनों को आपूर्ति की गई - यानी, उनका मानना था कि वे उस सारी ऊर्जा को बदल सकते हैं काम क।
उस समय प्रदर्शन करने के लिए इंजीनियर साडी कार्नोट जिम्मेदार थे, जिसमें 100% उपज प्राप्त करना असंभव था। साडी ने प्रस्तावित किया कि एक आदर्श सैद्धांतिक थर्मल मशीन एक विशेष चक्र के माध्यम से काम करेगी, जिसे अब कहा जाता है कार्नोट साइकिल.
अपने प्रदर्शन में, कार्नोट ने दो अभिधारणाओं की अवधारणा की, जो उष्मागतिकी के पहले नियम के प्रतिपादित होने से पहले ही प्रस्तावित किए गए थे। देखें कि कार्नो की अभिधारणाएं क्या प्रतिपादित करती हैं:
कार्नो का पहला अभिधारणा
- दो निश्चित तापमानों के बीच काम करने वाली कोई भी मशीन उन्हीं तापमानों के बीच काम करने वाली कार्नोट की आदर्श मशीन से अधिक उत्पादन नहीं कर सकती है।
कार्नो का दूसरा अभिधारणा
- दो तापमानों के बीच काम करते समय, मशीन आदर्श कार्नोट की समान दक्षता है, जो भी ऑपरेटिंग तरल पदार्थ है, और पूरी तरह से है प्रतिवर्ती, ऊर्जा जोड़ने के बिना।
कार्नोट द्वारा प्रतिपादित अभिधारणाओं के अनुसार, हम गारंटी देख सकते हैं कि एक थर्मल इंजन की दक्षता गर्म और ठंडे स्रोतों के तापमान का एक कार्य है। हालांकि, इन स्रोतों के तापमान को ठीक करके, कार्नोट की सैद्धांतिक मशीन वह है जो उच्चतम दक्षता का प्रबंधन करती है।
कार्नोट चक्र एक आदर्शीकृत, प्रतिवर्ती चक्र है, जिसमें परिचालन द्रव एक आदर्श गैस है, जो दो परिवर्तनों से मेल खाती है। समतापी यह दो है स्थिरोष्म, अन्तर्विभाजित। इस चक्र में गैस द्वारा वर्णित प्रक्रियाएं हैं:
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1.°) समतापी विस्तार डीए, जिसके दौरान गैस निरंतर तापमान प्रणाली टीए (गर्म स्रोत) के संपर्क में है, इससे गर्मी क्यूए की मात्रा प्राप्त होती है।
2.°) रुद्धोष्म प्रसार AB, जिसके दौरान पर्यावरण के साथ कोई ऊष्मा विनिमय नहीं होता है। सिस्टम आंतरिक ऊर्जा में कमी और इसलिए तापमान में कमी के साथ काम करता है।
3.°) ईसा पूर्व इज़ोटेर्मल संकुचन, जिसके दौरान गैस निरंतर तापमान प्रणाली TB (ठंडा स्रोत) के संपर्क में है, जिससे इसे ऊष्मा QB की मात्रा मिलती है।
4.°) रुद्धोष्म संकुचन सीडी, जिसके दौरान गैस पर्यावरण के साथ गर्मी का आदान-प्रदान नहीं करती है। सिस्टम काम प्राप्त करता है, जो इसकी आंतरिक ऊर्जा और इसलिए इसके तापमान को बढ़ाने का कार्य करता है।
कार्नोट चक्र में, ऊष्मा का आदान-प्रदान होता है (क्यू और क्यूख) और थर्मोडायनामिक तापमान (टी और टीख) गर्म और ठंडे स्रोत आनुपातिक हैं, संबंध है:
एक थर्मल मशीन के दक्षता समीकरण को प्रतिस्थापित करते हुए, हम कार्नोट मशीन के लिए प्राप्त करते हैं:
ठंडे स्रोत के तापमान को ध्यान में रखते हुए (टीख) शून्य केल्विन (पूर्ण शून्य) के बराबर, हमारे पास η = 1 या η = 100% है। हालाँकि, यह तथ्य ऊष्मागतिकी के दूसरे नियम का खंडन करता है, जो गारंटी देता है कि की आय 100%, जो हमें यह निष्कर्ष निकालने के लिए प्रेरित करता है कि किसी भी भौतिक प्रणाली का तापमान शून्य के बराबर नहीं हो सकता निरपेक्ष।
डोमिटियानो मार्क्स द्वारा
भौतिकी में स्नातक
क्या आप इस पाठ को किसी स्कूल या शैक्षणिक कार्य में संदर्भित करना चाहेंगे? देखो:
सिल्वा, डोमिटियानो कोरिया मार्क्स दा. "कार्नोट मशीनें"; ब्राजील स्कूल. में उपलब्ध: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/maquinas-carnot.htm. 27 जून, 2021 को एक्सेस किया गया।
