Voici pourquoi:
* La deuxième loi de la thermodynamique: Cette loi stipule que la chaleur ne peut pas couler spontanément d'un corps plus froid à un corps plus chaud. Dans un moteur thermique, le liquide de travail absorbe la chaleur d'un réservoir chaud et en convertit une partie en travail. Cependant, une certaine chaleur doit toujours être rejetée dans un réservoir plus froid (généralement l'environnement) pour maintenir le cycle.
* Entropie: La deuxième loi implique également que l'entropie d'un système isolé augmente toujours avec le temps. L'entropie est une mesure du trouble ou du hasard. Dans un moteur de chaleur, une certaine énergie est inévitablement perdue dans l'environnement comme une chaleur inutilisable, augmentant l'entropie de l'environnement.
Efficacité de carnot:
L'efficacité théorique maximale d'un moteur thermique est donnée par l'efficacité carnot, qui est déterminée par les températures des réservoirs chauds et froids:
`` '
Carnot Efficacité =1 - (TC / TH)
`` '
où:
* TC est la température du réservoir froid à Kelvin
* C'est la température du réservoir chaud à Kelvin
Comme vous pouvez le voir, l'efficacité Carnot est toujours inférieure à 1 (ou 100%) car la température du réservoir froid est toujours inférieure à la température du réservoir chaud.
Implications pratiques:
Les moteurs thermiques du monde réel ont des efficacités bien inférieures à l'efficacité du carnot en raison de facteurs tels que le frottement, des pertes de chaleur par conduction et convection, et le fonctionnement imparfait des composants.
Conclusion:
Bien que nous puissions améliorer l'efficacité des moteurs thermiques grâce à une meilleure conception et en matériaux, une efficacité de 100% est impossible en raison des principes fondamentaux de la thermodynamique.
