सभी चक्रीय थर्मोडायनामिक प्रक्रियाओं के बीच, कार्नोट चक्र का एक विशेष सैद्धांतिक महत्व और व्यावहारिक अनुप्रयोग है। अक्सर इसे नायाब, महान, आदर्श आदि कहा जाता है। और कई लोगों के लिए, यह आमतौर पर कुछ रहस्यमय और समझ से बाहर लगता है। हालाँकि, यदि सभी उच्चारणों को सही ढंग से रखा जाए, तो इस आविष्कार की सभी सादगी, प्रतिभा और सुंदरता, जिसे फ्रांसीसी वैज्ञानिक और इंजीनियर साडी कार्नोट ने खोजा था, तुरंत खुल जाएगी। और यह स्पष्ट हो जाएगा कि उनके द्वारा प्रस्तावित प्रक्रिया में अलौकिक कुछ भी नहीं है, लेकिन प्रकृति के कुछ नियमों का केवल सबसे कुशल उपयोग है।
तो वास्तव में प्रसिद्ध और रहस्यमय कार्नोट चक्र क्या है? इसे एक अर्ध-स्थैतिक प्रक्रिया के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो थर्मोडायनामिक सिस्टम को स्थिर और स्थिर तापमान मान वाले थर्मोस्टैटिक टैंकों की एक जोड़ी के साथ थर्मल संपर्क में लाने पर आधारित है। जिसमेंयह माना जाता है कि पहले (हीटर) का तापमान दूसरे (रेफ्रिजरेटर) से अधिक है। कार्नोट चक्र में यह तथ्य शामिल है कि पहले एक थर्मोडायनामिक प्रणाली, जिसमें शुरू में एक निश्चित तापीय मूल्य होता है, एक हीटर के संपर्क में आता है। फिर, दबाव में असीम रूप से धीमी कमी से, इसमें एक अर्ध-स्थैतिक विस्तार होता है, जिसके साथ हीटर से गर्मी का उधार और बाहरी दबाव का प्रतिरोध होता है।
उसके बाद, सिस्टम अलग हो जाता है, जो फिर से इसमें एक अर्ध-स्थैतिक एडियाबेटिक विस्तार का कारण बनता है जब तक कि इसका तापमान रेफ्रिजरेटर के तापमान तक नहीं पहुंच जाता। इस प्रकार के विस्तार के साथ, थर्मोडायनामिक प्रणाली द्वारा बाहरी दबाव के प्रतिरोध का एक निश्चित कार्य भी किया जाता है। इस स्थिति में, सिस्टम को रेफ्रिजरेटर के संपर्क में लाया जाता है, और लगातार दबाव बढ़ाकर, यह एक निश्चित बिंदु तक संकुचित हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप यह हीटर से उधार ली गई तापीय ऊर्जा को दूसरे जलाशय में पूरी तरह से स्थानांतरित कर देता है। कार्नोट चक्र इस मायने में अद्वितीय है कि यह किसी भी गर्मी के नुकसान के साथ नहीं है। सैद्धांतिक रूप से, ऐसी योजना को एक सतत गति मशीन कहा जा सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि कार्नोट चक्र की तापीय दक्षता, केवल टैंक जोड़ी के तापमान पर निर्भर करती है, हमेशा उच्चतम संभव होगी। हालांकि, अभी तक कोई भी ऐसी मशीन बनाने में कामयाब नहीं हुआ है जिसकी तापीय क्षमता सादी कार्नोट की चक्रीय प्रक्रिया द्वारा अनुमत तीस प्रतिशत से अधिक हो।
और इस प्रक्रिया को आदर्श कहा जाता है क्योंकि यहअन्य चक्रों की तुलना में काफी बेहतर गर्मी को उपयोगी कार्य में बदलने में सक्षम है। दूसरी ओर, इज़ोटेर्मल प्रक्रियाओं को व्यवस्थित करने और करने में कठिनाइयों के कारण, वास्तविक इंजनों में इसका अनुप्रयोग अत्यंत कठिन है। अधिकतम गर्मी हस्तांतरण दक्षता के लिए, ऐसी मशीन को बाहरी वातावरण से पूरी तरह से अलग किया जाना चाहिए, जो वास्तव में लगभग असंभव है।
रिवर्स कार्नोट चक्र एक ताप पंप के संचालन के सिद्धांत को रेखांकित करता है, जो एक रेफ्रिजरेटर के विपरीत, किसी गर्म वस्तु, जैसे कि हीटिंग सिस्टम को जितना संभव हो उतना ऊर्जा देना चाहिए। कुछ ऊष्मा पर्यावरण से उधार ली जाती है, जिसका तापमान कम होता है, शेष आवश्यक ऊर्जा यांत्रिक कार्य के प्रदर्शन के दौरान जारी की जाती है, जैसे कि एक कंप्रेसर।
