카르노 엔진 & PV 다이어그램 시뮬레이터

Ch.20 엔트로피와 열역학 제2법칙 — Carnot Cycle Interactive Simulation

카르노 순환의 네 과정(등온팽창 → 단열팽창 → 등온압축 → 단열압축)을 PV 다이어그램과 TS 다이어그램으로 관찰합니다. 카르노 효율 η = 1 − Tc/Th가 이론적 최대 효율임을 확인하세요. (단원자 이상기체, γ = 5/3 가정)

PV 다이어그램

P = - kPa V = - L T = - K

고온 열원 T_H 600 K

저온 열원 T_C 300 K

몰수 n 1.0 mol

실제 엔진 효율 30%

카르노 효율

η = 1 − T_C/T_H = 50.0%

각 과정 열역학량

과정	Q (J)	W (J)	ΔU (J)	ΔS (J/K)
합계	-	-	0	0

카르노 효율 (이론 최대)

50.0%

실제 엔진 효율

30.0%

열역학 제2법칙

카르노 효율은 두 열원 사이에서 작동하는 열기관의 이론적 최대 효율입니다. 실제 엔진의 효율은 비가역 과정(마찰, 열전도 등) 때문에 항상 카르노 효율보다 낮습니다.