Calculadora de Eficiencia de Carnot
Calcula la eficiencia máxima posible de una máquina térmica que opera entre dos temperaturas de foco, más el coeficiente de rendimiento para refrigeradores y bombas de calor.
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
¿Cómo funciona esta calculadora?
La eficiencia de Carnot es la mayor eficiencia posible de una máquina térmica que trabaja entre dos temperaturas: η = 1 − T_frío / T_caliente, con ambas temperaturas en kelvin. Por ejemplo, entre 600 K y 300 K el límite es del 50 %. El mismo ciclo invertido da el coeficiente de rendimiento de frigoríficos y bombas de calor.
Fórmula
How this is calculated
Introduce la temperatura del foco caliente (T_caliente) y la temperatura del foco frío (T_frío). Un selector de unidades te permite indicar los valores en kelvin o grados Celsius; las entradas en Celsius se convierten a kelvin sumando 273,15, porque la relación de Carnot solo es válida en la escala de temperatura absoluta.
La eficiencia de Carnot es η = 1 − T_frío / T_caliente. Es el límite superior de la fracción de energía calorífica que cualquier máquina térmica real puede convertir en trabajo útil operando entre estas dos temperaturas; ninguna máquina puede superarlo. El gráfico de anillo divide el calor entrante en la fracción de trabajo útil (η) y el calor desperdiciado inevitable que se cede al foco frío (1 − η). Invertir el ciclo da refrigeración y calefacción, con coeficientes de rendimiento COP_frigorífico = T_frío / (T_caliente − T_frío) y COP_bomba_calor = T_caliente / (T_caliente − T_frío).
El modelo supone un ciclo reversible idealizado, por lo que las máquinas reales siempre quedan por debajo debido a la fricción, las tasas finitas de transferencia de calor y las irreversibilidades. Ambas temperaturas deben estar por encima del cero absoluto, y T_caliente debe superar a T_frío; de lo contrario el resultado no está definido y la calculadora pide entradas válidas. A medida que T_frío se aproxima a T_caliente la eficiencia tiende a cero, y la eficiencia solo se acerca a 1 cuando T_frío se aproxima al cero absoluto.
Preguntas frecuentes
La fórmula de Carnot divide una temperatura entre otra, lo que solo da el cociente correcto en una escala absoluta. Usar Celsius o Fahrenheit directamente produciría resultados sin sentido o negativos, por lo que las entradas en Celsius se convierten sumando 273,15.
No. La eficiencia de Carnot es un máximo teórico para un ciclo reversible. Las máquinas reales pierden energía por fricción, turbulencia y transferencia de calor en tiempo finito, por lo que siempre operan por debajo de este límite.
El coeficiente de rendimiento describe el mismo ciclo invertido como refrigerador o bomba de calor. Es el cociente entre el calor movido y el trabajo aportado, y para máquinas de Carnot ideales puede ser mayor que 1.
También conocido como
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Calculadora de Eficiencia de Carnot [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/es/calculator/carnot-efficiency-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Calculadora de Eficiencia de Carnot." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/es/calculator/carnot-efficiency-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Calculadora de Eficiencia de Carnot," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/es/calculator/carnot-efficiency-calculator
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