1824年まで、製造された熱機械は機能する可能性があると考えられていました。 完璧、つまり、100％の歩留まり、またはそれに近いものに到達できると考えられていました 値。 言い換えれば、当時の科学者たちは、すべての熱エネルギーを利用できると信じていました これらの機械に供給されます-つまり、彼らはそのすべてのエネルギーをに変換できると信じていました 作業。
当時、エンジニアのサディ・カルノーは、100％の歩留まりを得ることが不可能なデモンストレーションを担当していました。 サディは、理想的な理論上の熱機械が特定のサイクルで動作することを提案しました。 カルノーサイクル.
彼のデモンストレーションでは、カルノーは熱力学の最初の法則が発表される前に提案された2つの仮定を概念化しました。 カルノーの仮定が何を宣言するかを見てください：
カルノーの最初の仮説
- 2つの固定温度間で動作するマシンは、同じ温度間で動作するカルノーの理想的なマシンよりも大きくなることはありません。
カルノーの第2仮説
- 2つの温度の間で動作する場合、マシン 理想的 カルノーのは、作動流体に関係なく同じ効率を持ち、完全に 可逆、エネルギーを追加せずに。
カルノーによって発表された仮定によれば、熱機関の効率が高温および低温の熱源の温度の関数であるという保証を見ることができます。 ただし、これらのソースの温度を固定することにより、カルノーの理論上のマシンは、最高の効率を実現することができます。
カルノーサイクルは理想化された可逆サイクルであり、作動流体は完全気体であり、2つの変換に対応します。 等温線 それは2つです 断熱、散在。 このサイクルでガスによって記述されるプロセスは次のとおりです。
1.°) 等温膨張 DA、ガスが恒温システムTA（熱源）と接触し、そこから一定量の熱QAを受け取ります。
2.°) 断熱膨張AB、 その間、環境との熱交換はありません。 システムは、内部エネルギー、したがって温度を下げて作業を実行します。
3.°) BC等温収縮、 その間、ガスは恒温システムTB（コールドソース）と接触し、熱量QBを与えます。
4.°) 断熱収縮CD、その間、ガスは環境と熱を交換しません。 システムは仕事を受け取り、それが内部エネルギー、ひいては温度を上げるのに役立ちます。
カルノーサイクルでは、熱交換（QTHE とQB）および熱力学的温度 （TTHE およびTB）ホットソースとコールドソースは比例しており、関係は次のとおりです。
熱機械の効率方程式を代入すると、カルノー機械は次のようになります。
冷熱源の温度を考慮して（TB）ゼロケルビン（絶対零度）に等しい場合、η= 1またはη= 100％になります。 ただし、この事実は、熱力学の第二法則と矛盾します。 100％。これにより、物理システムの温度をゼロに等しくすることはできないと結論付けることができます。 絶対の。
ドミティアーノ・マルケス
物理学を卒業
ソース： ブラジルの学校- https://brasilescola.uol.com.br/fisica/maquinas-carnot.htm