Kalkulačka Carnotovy účinnosti
Vypočítejte maximální možnou účinnost tepelného stroje pracujícího mezi dvěma teplotami zásobníků a navíc topný faktor pro chladničky a tepelná čerpadla.
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
Jak tato kalkulačka funguje?
Carnotova účinnost je nejvyšší možná účinnost tepelného stroje pracujícího mezi dvěma teplotami: η = 1 − T_cold / T_hot, s oběma teplotami v kelvinech. Například mezi 600 K a 300 K je limit 50 %. Tentýž cyklus obrácený dává topný faktor pro chladničky a tepelná čerpadla.
Vzorec
How this is calculated
Zadejte teplotu horního zásobníku (T_hot) a teplotu dolního zásobníku (T_cold). Přepínač jednotek umožňuje zadat hodnoty v kelvinech nebo stupních Celsia; vstupy v Celsiích se převedou na kelviny přičtením 273,15, protože Carnotův vztah platí pouze na absolutní teplotní stupnici.
Carnotova účinnost je η = 1 − T_cold / T_hot. To je horní hranice podílu tepelné energie, který může jakýkoli reálný tepelný stroj při práci mezi těmito dvěma teplotami přeměnit na užitečnou práci; žádný stroj ji nemůže překročit. Prstencový graf rozděluje přiváděné teplo na podíl užitečné práce (η) a nevyhnutelně zmařené teplo odvedené do dolního zásobníku (1 − η). Obrácený chod cyklu dává chlazení a topení s topnými faktory COP_fridge = T_cold / (T_hot − T_cold) a COP_heatpump = T_hot / (T_hot − T_cold).
Model předpokládá idealizovaný vratný cyklus, takže reálné stroje vždy zaostávají kvůli tření, konečným rychlostem přenosu tepla a nevratnostem. Obě teploty musí být nad absolutní nulou a T_hot musí převyšovat T_cold; jinak je výsledek nedefinovaný a kalkulačka si vyžádá platné vstupy. Když se T_cold blíží k T_hot, účinnost klesá k nule, a roste k 1 jen tehdy, když se T_cold blíží absolutní nule.
Často kladené otázky
Carnotův vzorec dělí jednu teplotu druhou, což dává správný poměr pouze na absolutní stupnici. Použití Celsiů nebo Fahrenheitů přímo by dalo nesmyslné nebo záporné výsledky, takže vstupy v Celsiích se převádějí přičtením 273,15.
Ne. Carnotova účinnost je teoretické maximum pro vratný cyklus. Reálné stroje ztrácejí energii třením, turbulencí a přenosem tepla v konečném čase, takže vždy pracují pod tímto limitem.
Topný faktor popisuje tentýž cyklus obrácený jako chladnička nebo tepelné čerpadlo. Je to poměr přemístěného tepla k dodané práci a pro ideální Carnotovy stroje může být větší než 1.
Také známé jako
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Kalkulačka Carnotovy účinnosti [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/cs/calculator/carnot-efficiency-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Kalkulačka Carnotovy účinnosti." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/cs/calculator/carnot-efficiency-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Kalkulačka Carnotovy účinnosti," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/cs/calculator/carnot-efficiency-calculator
@misc{wecalculate_carnot_efficiency_calculator, title = {Kalkulačka Carnotovy účinnosti}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/cs/calculator/carnot-efficiency-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
Pomohla vám tato kalkulačka?