Carnot-hyötysuhteen laskuri
Laske kahden varaajan lämpötilan välillä toimivan lämpövoimakoneen suurin mahdollinen hyötysuhde sekä jääkaappien ja lämpöpumppujen suorituskerroin.
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
Miten tämä laskin toimii?
Carnot-hyötysuhde on kahden lämpötilan välillä toimivan lämpövoimakoneen suurin mahdollinen hyötysuhde: η = 1 − T_kylmä / T_kuuma, kun molemmat lämpötilat ovat kelvineinä. Esimerkiksi 600 K:n ja 300 K:n välillä raja on 50 %. Sama sykli käänteisenä antaa jääkaappien ja lämpöpumppujen suorituskertoimen.
Kaava
How this is calculated
Syötä kuuman varaajan lämpötila (T_kuuma) ja kylmän varaajan lämpötila (T_kylmä). Yksikkövalitsin sallii arvojen antamisen kelvineinä tai celsiusasteina; celsiussyötteet muunnetaan kelvineiksi lisäämällä 273,15, koska Carnot-relaatio on voimassa vain absoluuttisella lämpötila-asteikolla.
Carnot-hyötysuhde on η = 1 − T_kylmä / T_kuuma. Tämä on yläraja sille osuudelle lämpöenergiasta, jonka mikä tahansa todellinen lämpövoimakone voi muuntaa hyödylliseksi työksi näiden kahden lämpötilan välillä toimiessaan; mikään kone ei voi ylittää sitä. Donitsikaavio jakaa saapuvan lämmön hyödyllisen työn osuuteen (η) ja väistämättömään hukkalämpöön, joka luovutetaan kylmälle varaajalle (1 − η). Syklin ajaminen käänteisenä antaa jäähdytyksen ja lämmityksen, suorituskertoimina COP_jääkaappi = T_kylmä / (T_kuuma − T_kylmä) ja COP_lämpöpumppu = T_kuuma / (T_kuuma − T_kylmä).
Malli olettaa idealisoidun palautuvan syklin, joten todelliset koneet jäävät aina alle kitkan, äärellisten lämmönsiirtonopeuksien ja palautumattomuuksien vuoksi. Molempien lämpötilojen on oltava absoluuttisen nollan yläpuolella, ja T_kuuma:n on ylitettävä T_kylmä; muuten tulos on määrittelemätön ja laskuri pyytää kelvollisia syötteitä. Kun T_kylmä lähestyy T_kuuma:a, hyötysuhde lähestyy nollaa, ja hyötysuhde nousee kohti 1:tä vain, kun T_kylmä lähestyy absoluuttista nollaa.
Usein kysytyt kysymykset
Carnot-kaava jakaa yhden lämpötilan toisella, mikä antaa oikean suhteen vain absoluuttisella asteikolla. Celsius- tai Fahrenheit-asteiden käyttäminen suoraan tuottaisi merkityksettömiä tai negatiivisia tuloksia, joten celsiussyötteet muunnetaan lisäämällä 273,15.
Ei. Carnot-hyötysuhde on palautuvan syklin teoreettinen maksimi. Todelliset koneet menettävät energiaa kitkaan, pyörteilyyn ja äärellisen ajan lämmönsiirtoon, joten ne toimivat aina tämän rajan alapuolella.
Suorituskerroin kuvaa samaa sykliä käänteisenä jääkaappina tai lämpöpumppuna. Se on siirretyn lämmön suhde työsyötteeseen, ja ideaalisille Carnot-koneille se voi olla suurempi kuin 1.
Tunnetaan myös nimellä
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Carnot-hyötysuhteen laskuri [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/fi/calculator/carnot-efficiency-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Carnot-hyötysuhteen laskuri." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/fi/calculator/carnot-efficiency-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Carnot-hyötysuhteen laskuri," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/fi/calculator/carnot-efficiency-calculator
@misc{wecalculate_carnot_efficiency_calculator, title = {Carnot-hyötysuhteen laskuri}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/fi/calculator/carnot-efficiency-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
Oliko tästä laskimesta sinulle apua?