열기관은 고온 열원에서 열을 흡수하여 일을 하고, 남은 에너지를 저온 열원으로 방출합니다. 카르노 효율 η_C = 1 - T_L/T_H 는 같은 온도 조건에서 가능한 최대 효율입니다.

역학과 에너지 II편 p84~89 · 열기관과 열효율, 카르노 사이클

Heat Engine · Carnot Cycle

열기관과 카르노 사이클

고온 열원, 저온 열원, 실제 효율, 카르노 한계, 역카르노 냉장고를 한 화면에서 비교합니다.

Thermodynamics Dashboard

카르노 사이클 P-V 다이어그램

등온 팽창, 단열 팽창, 등온 압축, 단열 압축의 네 단계를 따라 이상적인 카르노 사이클을 관찰합니다.

Actual Efficiency

0.0%

항상 카르노 효율보다 작습니다.

Q_H

500J

고온 열원에서 흡수한 열

실제 열기관이 만든 일

Q_L

저온 열원으로 방출한 폐열

η_C

0.0%

같은 온도에서 가능한 최대 효율

사이클 내부의 노란 면적은 카르노 기관이 한 순환에서 얻는 순 일입니다.

외부에서 일을 넣어야만 열을 저온부에서 고온부로 옮길 수 있습니다. 성능 계수(COP)는 같은 일로 얼마나 많은 열을 옮겼는지 나타냅니다.

Q_L

냉장실에서 가져온 열

압축기에 공급한 일

Q_H

실외로 방출한 열

실제 효율은 마찰, 열손실, 비가역 과정 때문에 언제나 카르노 효율보다 작습니다.

실제 효율 < 카르노 효율 (항상)