Калкулатор за КПД на Карно
Изчислете максималния възможен КПД на топлинна машина, работеща между две температури на резервоарите, плюс коефициента на трансформация за хладилници и термопомпи.
Temperature unit
K
K
Maximum theoretical efficiency of any heat engine between these temperatures
50%
efficiencyUseful work
50%
Wasted heat
50%
- 1
Temperature ratio
300 ÷ 600 = 0,5 - 2
Efficiency fraction
1 − 0,5 = 0,5 - 3
Carnot efficiency
0,5 × 100 = 50
Как работи този калкулатор?
КПД на Карно е най-високият възможен КПД на топлинна машина, работеща между две температури: η = 1 − T_cold / T_hot, като и двете температури са в келвини. Например между 600 K и 300 K границата е 50%. Същият цикъл, обърнат наобратно, дава коефициента на трансформация за хладилници и термопомпи.
Формула
How this is calculated
Въведете температурата на горещия резервоар (T_hot) и температурата на студения резервоар (T_cold). Превключвател за единици ви позволява да въвеждате стойности в келвини или градуси Целзий; стойностите в Целзий се преобразуват в келвини чрез добавяне на 273.15, защото зависимостта на Карно е валидна само на абсолютната температурна скала.
КПД на Карно е η = 1 − T_cold / T_hot. Това е горната граница на дела от топлинната енергия, който всяка реална топлинна машина може да преобразува в полезна работа, работейки между тези две температури; нито една машина не може да го надхвърли. Кръговата диаграма разделя постъпващата топлина на дела за полезна работа (η) и неизбежно разсеяната топлина, отдадена на студения резервоар (1 − η). Обръщането на цикъла наобратно дава охлаждане и отопление с коефициенти на трансформация COP_хладилник = T_cold / (T_hot − T_cold) и COP_термопомпа = T_hot / (T_hot − T_cold).
Моделът приема идеализиран обратим цикъл, така че реалните машини винаги остават под него заради триене, крайни скорости на топлопренос и необратимости. И двете температури трябва да са над абсолютната нула, а T_hot трябва да надвишава T_cold; иначе резултатът е недефиниран и калкулаторът изисква валидни стойности. Когато T_cold се доближава до T_hot, КПД клони към нула, а той нараства към 1 само когато T_cold се доближава до абсолютната нула.
Често задавани въпроси
Формулата на Карно дели една температура на друга, което дава правилното отношение само на абсолютна скала. Използването на Целзий или Фаренхайт директно би дало безсмислени или отрицателни резултати, затова стойностите в Целзий се преобразуват чрез добавяне на 273.15.
Не. КПД на Карно е теоретичен максимум за обратим цикъл. Реалните машини губят енергия за триене, турбуленция и топлопренос за крайно време, така че винаги работят под тази граница.
Коефициентът на трансформация описва същия цикъл, обърнат наобратно като хладилник или термопомпа. Това е отношението на преместената топлина към вложената работа и за идеалните машини на Карно може да е по-голямо от 1.
Известен също като
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Калкулатор за КПД на Карно [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/bg/calculator/carnot-efficiency-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Калкулатор за КПД на Карно." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/bg/calculator/carnot-efficiency-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Калкулатор за КПД на Карно," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/bg/calculator/carnot-efficiency-calculator
@misc{wecalculate_carnot_efficiency_calculator, title = {Калкулатор за КПД на Карно}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/bg/calculator/carnot-efficiency-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
Помогна ли ви този калкулатор?