熱機関について答えて下さい。
図のような高温熱源から
Q
2
の熱をとって仕事Wを出力し、残りの熱
Q
1
を
低温熱源に返すシステムを考えます。理想気体を使って等温変化と断熱変化を
組み合わせたカルノーのサイクルはその典型的なシステムです。
この熱機関の変換効率ηは、
Q
を熱量、
T
を温度とすると、
η=
Q
2
−Q
1
=
T
2
−T
1
で与えられます。
Q
2
T
2
(1)100℃でふっとうする水を高温熱源、0℃で融けかかりつつある
氷を低温熱源とするカルノー熱機関の効率を求めてください。
(2)カルノー熱機関の変換効率は理想気体として算出されたものです。
この場合の理想気体には、どのような条件が必要ですか。