​Hőerőgépek hatásfoka

A hőerőgépek hatásfoka attól függ, hogy a bemenő energia hányad része válik hasznosíthatóvá.

​

​A hasznosítható munka a p-V diagramon a körfolyamat által bezárt terület.

​Hatásfok

A hőerőgép modellje

A gép a magasabb hőmérsékletű T_H tartályból hőt vesz fel, a gáz munkát végez és hőt ad le az alacsonyabb hőmérsékletű tartálynak Tc.

​Hűtőgép esetén a folyamat fordított irányú.

​Nyilak fordítva

​A folyamatok iránya

Reverzibilis vagy megfordítható folyamatok​:

​pl. a labda pattogása.

​

​Irreverzibilis (nem megfordítható folyamatok):

​pl. labda betöri az üveget, jeget dobunk forró vízbe stb.

II. főtétel​

​A termikus kölcsönhatás során a hidegebb test felmelegszik, és a belső energiája nő, míg a melegebb lehűl, és a belső energiája csökken. A változás addig tart, amíg a két test hőmérséklete ki nem egyenlítődik. Ez a folyamat önmagától nem megfordítható.

​Az entrópia egy rendszer rendezetlenségi fokát jelöli.

​

Jele S, mértékegysége J/K

​Entrópia

​A II. főtétel másik megfogalmazásai

​- Zárt rendszerben a valóságban végbemenő , irreverzibilis folyamatoknál a rendszer entrópiája nő.

​

​- Nem létezik 100 % hatásfokú hőerőgép.

​Örökmozgó (perpetuum mobile)

​Az elsőfajú örökmozgó olyan gép, ami több munkát végez, mint amennyi energiát fölvesz a környezetétől.

​

Egy ilyen gép hatásfoka nagyobb, mint 100%. Az energiamegmaradás törvénye (a termodinamika első főtétele) alapján ilyen gépet nem lehet készíteni.

​

​A másodfajú örökmozgó olyan gép, ami a környezetéből felvett hőenergiát veszteségek nélkül munkavégzésre tudja fordítani.

Egy ilyen gép hatásfoka pontosan 100%.

A termodinamika második főtétele alapján ilyen gépet nem lehet készíteni.