समझाएं: कार्नो चक्र और कार्नो इंजन।

(N/A) कार्नो इंजन निकोलस लियोनार्ड सादी कार्नो द्वारा प्रस्तावित एक सैद्धांतिक ऊष्मागतिक चक्र है। यह $T_H$ (स्रोत) और $T_L$ (सिंक) तापमान वाले दो ऊष्मा भंडारों के बीच कार्य करता है।
$1$. कार्नो इंजन के घटक:
- अचालक दीवारों और पूर्णतः सुचालक आधार वाला एक सिलेंडर।
- एक घर्षणहीन,अचालक पिस्टन।
- एक कार्यकारी पदार्थ (आदर्श गैस)।
- उच्च तापमान $T_H$ पर एक ऊष्मा स्रोत।
- निम्न तापमान $T_L$ पर एक ऊष्मा सिंक।
- एक अचालक स्टैंड।
$2$. कार्नो चक्र के चरण:
- चरण $I$: समतापीय प्रसार: गैस को ऊष्मा स्रोत पर रखा जाता है। यह $T_H$ तापमान पर समतापीय रूप से प्रसारित होती है और स्रोत से $Q_H$ ऊष्मा अवशोषित करती है।
- चरण $II$: रुद्धोष्म प्रसार: सिलेंडर को अचालक स्टैंड पर रखा जाता है। गैस तब तक रुद्धोष्म रूप से प्रसारित होती है जब तक कि उसका तापमान $T_L$ तक न गिर जाए।
- चरण $III$: समतापीय संपीड़न: सिलेंडर को ऊष्मा सिंक पर रखा जाता है। गैस को $T_L$ तापमान पर समतापीय रूप से संपीड़ित किया जाता है,जिससे वह सिंक को $Q_L$ ऊष्मा त्यागती है।
- चरण $IV$: रुद्धोष्म संपीड़न: सिलेंडर को वापस अचालक स्टैंड पर रखा जाता है। गैस को तब तक रुद्धोष्म रूप से संपीड़ित किया जाता है जब तक कि उसका तापमान वापस $T_H$ न हो जाए,जिससे चक्र पूरा हो जाता है।