Carnot ısı motoru

Carnot ısı motoru (veya Carnot ısı makinesi), Carnot çevriminde çalışan bir ısı motorudur. Bu ısı motorunun temel hâli 1824'te Nicolas Léonard Sadi Carnot tarafından geliştirildi. Carnot motor modeli, 1834'te Benoît Paul Émile Clapeyron tarafından grafiksel olarak genişletildi ve 1857'de Rudolf Clausius tarafından matematiksel anlamda araştırıldı. Bu çalışmalar, temel bir termodinamik kavram olan entropinin keşfedilmesini sağladı. Carnot motoru, teorik olarak mümkün olan en verimli motordur. Verimlilik, yalnızca motorun arasında çalıştığı sıcak ve soğuk ısı rezervuarlarının mutlak sıcaklıklarına bağlıdır.

Bir ısı motoru, enerjiyi sıcak bir bölgeden soğuk bir bölgeye aktararak ve bu süreçte bu enerjinin bir kısmını mekanik işe dönüştürerek çalışır. Bu döngü tersine de çevrilebilir. Sistem, harici bir kuvvet tarafından çalıştırılabilir ve bu süreçte ısı enerjisini soğuk bir sistemden daha sıcak bir sisteme aktarabilir; böylece bir ısı makinesinden ziyade bir buzdolabı veya ısı pompası görevi görür.

Her termodinamik sistem belirli bir durumda bulunur. Termodinamik döngü, bir sistem bir dizi farklı durumdan geçirildiğinde ve sonunda ilk durumuna geri döndüğünde oluşur. Sistem, bu döngüden geçerken bulunduğu ortam üzerinde iş yaparak bir ısı motoru görevi görebilir.

Carnot'un diyagramı 
Carnot, 1824 tarihli Réflexions sur la puissance motrice du feu (Türkçe: Ateşin İtici Gücü Üzerine Düşünceler) adlı çalışmasında yandaki diyagramdaki düzeneği şu şekilde açıklar: "her biri sabit bir sıcaklıkta tutulan iki A ve B cismi olup A'nın sıcaklığı B'ninkinden daha yüksektir. Bu iki cisim, sıcaklıklarını değiştirmeden ısı verebileceğimiz veya alabileceğimiz, iki sınırsız kalorik deposu işlevini görür. Birincisine fırın, ikincisine buzdolabı diyeceğiz.” Carnot daha sonra A cisminden B cismine belirli bir miktarda ısı taşıyarak hareket gücünü, yani “işi” nasıl elde edebileceğimizi açıklar.

Notlar

Dış bağlantılar

Kaynakça 

 
  (First Edition 1824) and (Reissued Edition of 1878 )
  (full text of 1897 ed. ) (Archived HTML version)

Termodinamik çevrimler
Motor