カルノーサイクルの可逆になる理由について

質問

熱が仕事になったら、その分の仕事を与えても元の分の熱に戻せなくなるというようなことを聞いた事があるのですが、
カルノーサイクルにおいて、最初の段階の等温可逆膨張で得た熱量を仕事として外に働いていると思うのですが、その後なぜ元の状態に戻れるのでしょうか？(可逆にできるのでしょうか？）

回答No.2

jamf0421 · ベストアンサー

最初の文章に問題があります。
>熱が仕事になったら、その分の仕事を与えても元の分の熱に戻せ
>なくなるというようなことを聞いた事があるのですが、

熱を仕事にする時に高温から低温に熱をすてること無く100%仕事に変えられないのです。仕事を100%熱にするのは可能です。

さてカルノーサイクルで問題にするガスはいわば補助系です。教科書的には、このガスは高温熱だめから可逆的に熱を貰いつつ等温膨張で外に仕事をし、次に断熱膨張で外に仕事をし、等温圧縮で外から仕事をしてもらいつつ低温熱だめに可逆的に熱を捨て、最後に断熱圧縮で外から仕事をしてもらいます。そして完全にもとの状態にもどります。しかし外部に対して等温膨張で外に仕事をした分から、等温圧縮で外から仕事をしてもらった分を引いた分の正味の仕事をします。（断熱過程の仕事はキャンセルアウトします。）そして外部の高温熱だめから熱をもらい、一部の熱を低温熱だめに捨てています。高温から貰った熱を全て仕事にすることは出来ないのです。

お礼

回答ありがとうございます。

回答No.1

noname#160321

カルノーサイクルはそれ自体「観念的な」もので「無限の時間」を要します。
有限時間内には構成不可能です。
再度教科書をお読み下さい。

お礼

回答ありがとうございます。