কার্নো চক্র
কার্নো চক্র তাত্ত্বিকভাবে একটি আদর্শ তাপগতীয় চক্র যা ১৮২৪ সালে ফরাসি পদার্থবিদ নিকোলাস লিওনার্ড সাদি কার্নোট দ্বারা প্রস্তাবিত হয় এবং পরবর্তী কয়েক দশক ধরে অন্যদের দ্বারা এই ধারণাটি প্রসারিত হয়েছিল।এই চক্রের মাধ্যমে কোন তাপ ইঞ্জিন দ্বারা তাপকে কাজে পরিবর্তনের সময় প্রাপ্ত কর্মদক্ষতা বা বিপরীতক্রমে, একটি শীতাতপনিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা সিস্টেমে কাজ করার মাধ্যমে তাপমাত্রার পার্থক্য তৈরী করার সময় তার কর্মদক্ষতার একটি সর্বোচ্চ মান পাওয়া যায়। এটি কোন বাস্তব তাপগতীয় চক্র নয় , বরং এটি একটি তাত্ত্বিক ধারণা। প্রতিটি তাপগতীয় সিস্টেম একটি নির্দিষ্ট অবস্থায় বিদ্যমান থাকে। যখন কোনও সিস্টেম বিভিন্ন অবস্থার মধ্য দিয়ে যায় এবং শেষ পর্যন্ত তার প্রাথমিক অবস্থায় ফিরে আসে, তখন একটি তাপগতীয় চক্র সম্পন্ন হয়। এই চক্রটি সম্পন্ন করার সময়, সিস্টেম পরিবেশের ওপর কাজ করতে পারে, উদাহরণস্বরূপ একটি পিস্টন তার গতির মাধ্যমে তাপ ইঞ্জিন হিসাবে কাজ করতে পারে। কার্নো চক্রের মাধ্যমে কোন সিস্টেম পরিচালিত হলে তাকে কর্নো হিট ইঞ্জিন বলা হয়, যদিও এই জাতীয় "নিখুঁত" ইঞ্জিন কেবল একটি তাত্ত্বিক ধারণা মাত্র এবং বাস্তবে এমন তৈরী করা সম্ভব না। তবে একটি মাইক্রোস্কোপিক(অতিক্ষুদ্র) কার্নো হিট ইঞ্জিন ডিজাইন করে চালানো হয়েছে। মূলত, দুটি "তাপ আধার" তাপ ইঞ্জিনের একটি অংশ গঠন করে যাদের তাপমাত্রা Th এবং Tc ( যথাক্রমে উত্তপ্ত বস্তু ও শীতল বস্তু)। এদের এত বেশী তাপ ক্ষমতা রয়েছে যে এদের তাপমাত্রা একটি চক্র দ্বারা বাস্তবে পরিবর্তিত হতে পারেনা। যেহেতু চক্রটি তত্ত্বীয়ভাবে প্রত্যাবর্তী বা উভয়মুখী, তাই উক্ত চক্রে এনট্রপি জেনারেশন হয় না; এনট্রপি সংরক্ষিত হয়। প্রক্রিয়াটি চলাকালীন, উষ্ণ তাপাধার থেকে যেকোন পরিমাণের এনট্রপি, ΔS গ্রহণ করা হয় এবং শীতল তাপাধারে জমা করা হয়।[তথ্যসূত্র প্রয়োজন] যেহেতু কোন তাপাধারেই আয়তন পরিবর্তন হয় না, তাই সেখানে কোনও কাজ হয় না এবং চক্র চলাকালীন উষ্ণ তাপাধার থেকে প্রচুর পরিমাণে শক্তি, T H Δ S আহরণ করা হয় এবং তার চেয়ে কম পরিমাণের শক্তি TcΔS শীতল তাপাধারে জমা করা হয় । দুটো শক্তির পার্থক্য, (Th−Tc)ΔS ইঞ্জিন দ্বারা করা কাজের সমান।