Сотношение между давлением, объемом и температурой. Цикл Карно. Выходит, что цикл Карно не самый эффективный.

Question

Для начало аксиомы (законы физики доказанные наукой) из которых я исходил
1. Закон Гей-Люсака V1 : V2 = T1 : T2 при постоянном давлении P1 : Р2 = T1 : T2 при постоянном объёме
2. Закон Бойля V1 : V2 = Р2 : P1 при постоянной температуре.
3. Первый закон термодинамики. Энергия может только преобразовываться в другой вид энергии, а значить не браться не откуда и исчезать в не куда не может.
4. Пока есть разница давления возможно получения (преобразование) механической энергии
5. Тепловой двигатель работающий по циклу Карно самый эффективный (имеющий максимальный КПД) . Другими словами максимальный КПД теплового двигателя равно разницы температуры нагревателя и холодильника деленное на температуру нагревателя. КПД= (Тнаг-Тхол) /Тнаг
 Возьмём цилиндр и поршень идеально изолированный от окружающей среды (газ внутри не будет изменять свою температуру достаточна продолжительное время) . Внутри идеальный газ под атмосферным давлением температурой окружающий среды (холодильника) 293*К. Грем газ до температуры 343*К, цилиндр при этом остается не подвижным. Убираем нагрев и отпускаем цилиндр. Из закона Гей-Люсака Закона Бойля можно определить, что давление в цилиндре станет равное атмосферному при температуре 318*К. Используя первый закон термодинамики получаем КПД описанного процесса около 50% (теплоемкость реального газа разная при разной температуре и давлении) , но по циклу Карно максимальный КПД равен (343-293) /343=0, 145772 примерно 14%. Где я ошибся? Почему описанный процесс дает больший КПД чем цикл Карно?

Answer 1

"Убираем нагрев и отпускаем цилиндр. Из законов Гей-ЛюсСака И Бойля - МАРИОТТА можно определить, что давление в цилиндре станет равным атмосферному при температуре 318К".
Не понимаю, причём тут эти законы и как они дают 318К, но согласно самому автору цилиндр и поршень абсолютно термоизолированы и потому расширение происходит по адиабате. Температура в конце процесса станет 322К для одноатомного газа, 328К для 2-хатомного и 330К для многоатомного. Однако это несущественно.
"Используя первый закон термодинамики, получаем КПД описанного процесса около 50% (теплоемкость реального газа разная при разной температуре и давлении) . "
Во-первых, чтобы судить о КПД, нужно иметь замкнутый цикл; но у вас лишь изохорный нагрев и адиабатное расширение. Если цикл замкнуть изобарным охлаждением, то его КПД окажется МЕНЬШЕ указанного вами КПД цикла Карно. Во-вторых, неясно, как вы использовали тут 1-й закон. В-третьих, причем тут теплоёмкость реальных газов - ведь сами выше пишете: "Внутри идеальный газ под атмосферным давлением. " !