कार्नोट चक्र क्या है?

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(N/A) कार्नोट चक्र $1824$ में निकोलस लियोनार्ड सादी कार्नोट द्वारा प्रस्तावित एक सैद्धांतिक ऊष्मागतिक चक्र है। यह $T_H$ (गर्म) और $T_C$ (ठंडे) तापमान वाले दो ऊष्मा भंडारों के बीच काम करने वाले सबसे कुशल ऊष्मा इंजन का वर्णन करता है। यह चक्र चार उत्क्रमणीय प्रक्रियाओं से बना है:
$1$. उत्क्रमणीय समतापीय प्रसार: गैस स्थिर उच्च तापमान $T_H$ पर फैलती है और स्रोत से ऊष्मा $Q_H$ अवशोषित करती है।
$2$. उत्क्रमणीय रुद्धोष्म प्रसार: गैस बिना ऊष्मा विनिमय के फैलती रहती है,और इसका तापमान $T_H$ से गिरकर $T_C$ हो जाता है।
$3$. उत्क्रमणीय समतापीय संपीड़न: गैस स्थिर निम्न तापमान $T_C$ पर संकुचित होती है और सिंक को ऊष्मा $Q_C$ निष्कासित करती है।
$4$. उत्क्रमणीय रुद्धोष्म संपीड़न: गैस बिना ऊष्मा विनिमय के संकुचित होती है,और इसका तापमान $T_C$ से बढ़कर वापस $T_H$ हो जाता है,जिससे चक्र पूरा हो जाता है।

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$40\%$ दक्षता वाला एक कार्नोट इंजन $500 \ K$ तापमान पर रखे गए स्रोत से ऊष्मा लेता है। यदि सिंक (sink) का तापमान स्थिर रखते हुए दक्षता को $60\%$ तक बढ़ाना है,तो स्रोत का नया तापमान $K$ में क्या होना चाहिए?

Difficult
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एक कार्नोट इंजन के सिंक का तापमान $27^{\circ}C$ है और इसकी दक्षता $25\%$ है। स्रोत का तापमान $^{\circ}C$ में क्या है?

क्या समतापीय (isothermal) अवस्था में कार्य करने वाला कार्नोट इंजन कोई उपयोगी कार्य करता है?

$17\,^{\circ}C$ सिंक तापमान वाले एक कार्नो इंजन की दक्षता $50\%$ है। इसकी दक्षता को $60\%$ तक बढ़ाने के लिए इसके स्रोत (source) के तापमान में कितना परिवर्तन किया जाना चाहिए? ($K$ में)

List-$I$ में दिए गए कार्नोट हीट इंजन के स्रोत और सिंक ($T_1$ और $T_2$) के तापमान को List-$II$ में दी गई संबंधित दक्षताओं के साथ मिलाएं।
List-$I$List-$II$
$A$. $T_1 = 500 \text{ K}, T_2 = 300 \text{ K}$$i$. $0.2$
$B$. $T_1 = 500 \text{ K}, T_2 = 350 \text{ K}$$ii$. $0.3$
$C$. $T_1 = 800 \text{ K}, T_2 = 400 \text{ K}$$iii$. $0.4$
$D$. $T_1 = 450 \text{ K}, T_2 = 360 \text{ K}$$iv$. $0.5$

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