Motores térmicos irreversibles estrictamente menos eficientes que los reversibles

Entiendo cómo el teorema de Carnot implica que los motores térmicos irreversibles no deben ser más eficientes que los reversibles, pero está menos claro por qué deben ser menos eficientes, como he visto afirmado en algunos lugares.

Si pudieran ser igualmente eficientes, entonces se podría usar un motor de motor irreversible para impulsar un motor reversible que opera entre los mismos depósitos de calor, sin ninguna transferencia de energía neta entre los depósitos. Entonces no estaría claro qué tiene de irreversible el motor irreversible. Sin embargo, ¿eso constituye una contradicción real? Si es así, ¿se puede formular el argumento de manera más estricta? Se siente un poco descuidado como es.

También podría ser una cuestión de cómo se define un motor irreversible en el teorema de Carnot. Entendí que significaba uno que no puede funcionar en reversa como una bomba de calor, que presumiblemente podría incluir un motor de Carnot con un trinquete de una vía adjunto. Si realmente significa un motor cuyos efectos termodinámicos no se pueden deshacer, la implicación sería trivial.

Respuestas (1)

Entiendo cómo el teorema de Carnot implica que los motores térmicos irreversibles no deben ser más eficientes que los reversibles, pero está menos claro por qué deben ser menos eficientes, como he visto afirmado en algunos lugares.

La respuesta es que siempre es posible construir un motor increíblemente ineficiente , es decir, siempre es posible obtener una eficiencia menor que el motor reversible. Esto, junto con el hecho de que es muy difícil construir un motor verdaderamente reversible, coloca a los motores reales con eficiencias por debajo del límite de Carnot.

Esto no parece responder a la pregunta. Se preguntan por qué un motor irreversible debe ser menos eficiente que uno reversible. El hecho de que sea posible tener una eficiencia menor que un motor reversible no explica por qué uno irreversible debe ser menos eficiente.
No entiendo tu objeción. Si un motor tiene la eficiencia de Carnot, es reversible . Entonces, por definición, el motor irreversible significa una eficiencia más baja que la de Carnot. ¿Estás preguntando por qué no es posible construir un motor verdaderamente reversible?