[열역학] 카르노 사이클(Carnot cycle)

이번 포스팅에서는 카르노 사이클(Carnot cycle)에 대해 다뤄보겠습니다.

 

 카르노 사이클(Carnot cycle)이란?

카르노 사이클이란 2개의 가역등온변화와 2개의 가역단열변화로 구성된

 

열적 기관에서 최고 열효율을 갖는 사이클로써, 카르노가 주장했습니다.

 

하지만 현실에서 실현 가능한 열적 기관은

 

정적가열 - 단열팽창 또는 정압가열 - 단열팽창인데 반해

 

카르노 사이클은 등온팽창 - 단열팽창이므로 실현 불가능합니다.

 

하지만 최고 열효율대비 열적 기관의 열효율을 비교하기 위해

 

자주 인용되는 사이클입니다.

 

카르노 사이클의 P-V, T-S 선도

 카르노 사이클의 열효율

카르노 사이클의 열효율($\eta _{c}$)은 아래와 같이 정의됩니다.

 

$$\eta_{c} = \frac{W}{Q_{1}} = \frac{Q_{1}-Q_{2}}{Q_{1}} = 1 - \frac{Q_{2}}{Q_{1}} = 1 - \frac{T_{2}}{T_{1}}$$

 

여기서 $T_{1}$은 고열원의 온도(K)이고, $T_{2}$는 저열원의 온도(K)입니다.

 

카르노 사이클의 열효율을 구하고 싶을 땐

 

두 열원의 온도만 알고 있으면 구할 수 있겠네요.

 

 

여기까지 카르노 사이클에 대해 알아보았습니다.