Необратимые тепловые двигатели строго менее эффективны, чем обратимые.

Я понимаю, как теорема Карно подразумевает, что необратимые тепловые двигатели должны быть не более эффективными, чем обратимые, но менее ясно, почему они должны быть менее эффективными, как я видел в некоторых местах.

Если бы они были одинаково эффективны, то двигатель с необратимым двигателем можно было бы использовать для привода обратимого двигателя, работающего между теми же тепловыми резервуарами, без какой-либо передачи чистой энергии между резервуарами. Тогда было бы неясно, что необратимого в необратимом двигателе. Однако составляет ли это фактическое противоречие? Если да, то можно ли сформулировать аргумент более жестко? Он чувствует себя немного неряшливо, как есть.

Это также может быть вопрос о том, как необратимый двигатель определяется в теореме Карно. Я понял, что это означает тот, который не может работать в обратном направлении как тепловой насос, который, предположительно, может включать двигатель Карно с прикрепленным односторонним храповым механизмом. Если это действительно означает двигатель, термодинамические эффекты которого нельзя отменить, вывод будет тривиальным.

Ответы (1)

Я понимаю, как теорема Карно подразумевает, что необратимые тепловые двигатели должны быть не более эффективными, чем обратимые, но менее ясно, почему они должны быть менее эффективными, как я видел в некоторых местах.

Ответ заключается в том, что всегда можно построить невероятно неэффективный двигатель , то есть всегда можно получить более низкий КПД, чем у обратимого двигателя. Это, в сочетании с тем фактом, что очень сложно построить действительно обратимый двигатель, приводит к тому, что реальные двигатели имеют КПД ниже предела Карно.

Это не похоже на ответ на вопрос. Они спрашивают, почему необратимый двигатель должен быть менее эффективным, чем обратимый. Тот факт, что возможно иметь более низкий КПД, чем у обратимого двигателя, не объясняет, почему необратимый двигатель должен быть менее эффективным.
Я не понимаю твоего возражения. Если двигатель имеет КПД Карно, то он обратим . Таким образом, по определению необратимый двигатель означает более низкий КПД, чем Карно. Вы спрашиваете, почему невозможно построить действительно обратимый двигатель?