热力学
卡诺循环：效率最高的热机
两段等温 + 两段绝热。η = 1 - TC/TH 是只由温度比决定的天花板；底层是 QH/TH = QC/TC
既然没有热机能完美，那可能的最好是什么？卡诺的答案是由两段等温和两段绝热组成的循环。它的效率只由两个热源的温度决定(η = 1 - TCTH)，同样两个热源之间的任何真实热机都无法超越它。
拖动相位绕回路走一圈。两段等温在固定温度下交换热，两段绝热则不换热而改变温度。四段行程都必须准静态地走过，让气体近乎保持平衡，正因如此，以有限速度、带着摩擦和温差运转的真实热机永远无法真正达到这个理想的一圈。
拖动两个温度(开尔文)。卡诺效率 η = 1 - TCTH 只由温度比决定，与工作物质是什么无关。比如用 800 K 蒸汽驱动、把热排到 300 K 环境的发电厂，天花板约在 60% 上下，而冷侧永远无法压到绝对零度，所以 100% 的效率始终遥不可及。
公式背后是一条锁定的等式：可逆循环里 QCQH = TCTH，即 QHTH = QCTC。这条等式说明，在可逆循环里热量严格按温度比例进出，使得 Q/T 这个比值保持守恒，而正是这个比值在下一章里被命名为熵。拖动比值，两根条始终相等。
卡诺设定了一个天花板。真实热机在它之下，没有什么能在它之上。如果某台热机能越过这个天花板，就能把它与一台反向卡诺机配对，不费任何功地把热从冷搬到热，造出违反第二定律的永动机，而正是这种不可能把天花板牢牢钉住。切换真实、卡诺，以及越过天花板的不可能情形。
带走三点：效率只取决于 TCTH，它是无人能破的天花板，而等式 QHTH = QCTC 是下一章的种子——熵。所以在工程上，人们尽量提高 TH 来抬高天花板，喷气发动机和发电厂之所以把燃烧温度推到材料所能承受的极限，正是出于这个原因。
实际应用总结一下：卡诺循环通过四个可逆过程——等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩、绝热压缩——在两个热源之间往返。它的效率 η = 1 - TCTH 只由绝对温度比决定，与工作物质无关，是同样两个热源之间一切真实热机都达不到的天花板。其底层是可逆等式 QHTH = QCTC，而这个 QT 正是下一章命名的熵。提高效率就要升高 TH 或降低 TC 的实用法则，也由此直接得出。
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