inginer franceză Sadi Carnot oferă un ciclu ideal care dă eficiență maximă pe care . Acest ciclu este format din două izoterme și două adiabatică și se numește ciclul Carnot.
- expansiune izoterma la - destindere adiabatică - compresie izoterma la - compresie izotermă.
Calculăm randamentul ciclului Carnot pentru un gaz ideal. Un proces izoterm energia internă a unui gaz ideal este constantă. Prin urmare, cantitatea de căldură primită gaz egal cu lucrul mecanic efectuat de gazul în tranziția de la starea 1 la starea 2 (Fig. 2). Acest lucru este
în cazul în care - masa unui gaz ideal într-un motor termic.
Cantitatea de căldură dată la frigider este egal cu lucrul mecanic consumat în comprimarea gazului la tranziția de la starea 3 la stat 4. Această lucrare este egal cu
Pentru a unui ciclu închis, starea 1 și 4 trebuie să se afle pe aceeași adiabatic. Prin urmare, condiția
În mod similar, pentru statele 2 și 3 trebuie să curgă condiții
Divizarea o relație la alta, vom ajunge la starea ciclului este închis
Acum, înlocuind în expresia de eficiență, obținem
Rezultatul este o formulă pentru randamentul ciclului Carnot:
în care: - temperatura încălzitorului, - temperatura frigiderului. Carnot eficiența ciclului este cea mai mare eficiență a tuturor ciclurilor posibile efectuate într-un date și de temperaturi.
Revenind la ecuația (2), care are loc în cazul unui ciclu reversibil Carnot. În general, atunci când posibilitatea de a ciclului ireversibil Carnot este raportul devine:
Transform (3) după cum urmează:
rezultatul
Pentru un ciclu reversibil Carnot :,
pentru ciclul ireversibil Carnot :.
Pentru orice ciclu reversibil:
pentru orice ciclu ireversibil: