THE PHYSICS OF HEAT ENGINES

                                                                                                                Heat Engine is defined as, “an engine in which the motive power is produced by heat,
                                                                                                                a thermodynamic engine.” Oxford English Dictionary.

                                                                                                                In physics a heat engine is a system that converts thermal energy to mechanical energy,
                                                                                                                which can then be used to do mechanical work.

                                                                                                                Heat engines are very important as they are what drove the industrial revolution and
                                                                                                                are behind everything today.

                                                                                                                So, what is the Physics behind Heat Engines?

                                                                                                                Basically, as stated above a heat engine is a device that transforms heat into work. The
                                                                                                                part of the heat energy taken from the hot reservoir is utilized as work and the remaining
                                                                                                                is lost to the cold reservoir. So, we get the following,

                                                                                                                The maximum possible efficiency of a heat engine working between two different
                                                                                                                temperatures is know as the Carnot efficiency. No heat engine with efficiency greater than
                                                                                                                Carnot’s efficiency can exist. The expression for the maximum efficiency of a heat engine is,

                                                                                                                  Here are some examples to work through together!

                                                                  

To sum up what we learned see the following diagram.

*Please note the diagram used on this website were taken from the textbook
Physics for Scientists and Engineers by Knight Randall D.*

Here are some links to videos from other people on the topic of heat engines.

Video Link (Crash Course)
Video Link (Organic Chemistry)

Homepage.