Termofysiikan perusteet, Ismo Napari ja Hanna Vehkamäki, 2013.

38 LUKU 4. TERMODYNAMIIKAN TOINEN PÄÄSÄÄNTÖP1T kT m243Kuva 4.7: Carnot’n kiertoprosessi (P,V)-tasossa.VHuomaa, että koska V 4 < V 3 , on työkontribuutio negatiivinen. Tässä vaiheessaympäristö tekee kaasuun työtä.•Vaihe 4 → 1: adiabaattinen puristus, T = T m → T k . Tehty työ on∆W 41 = C V (T m − T k ) = −∆W 23 < 0.Syklin aikana tehty kokonaistyö onja hyötysuhde onjosta∆W = ∆W 12 + ∆W 23 + ∆W 34 + ∆W 41 = ∆Q 12 + ∆Q 34= k B NT k ln V 2V 1− k B NT m ln V 3V 4.η = ∆W∆Q 12= 1− k BNT m ln(V 3 /V 4 )k B NT k ln(V 2 /V 1 ) . (4.13)Adiabaattiselle ideaalikaasuprosessille TV γ−1 = vakio, jotenT k V γ−12= T m V γ−13jaT k V γ−11= T m V γ−14,( ) γ−1 ( ) γ−1 V2 V3= ⇔ V 2= V 3.V 1 V 4 V 1 V 4Sijoittamalla tämä tulos yhtälöön (4.13), saadaan hyötysuhteeksiη = 1− T mT k(4.14)