Calculateur de rendement de Carnot
Calculez le rendement maximal possible d'une machine thermique fonctionnant entre deux températures de sources, ainsi que le coefficient de performance des réfrigérateurs et pompes à chaleur.
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
Comment fonctionne cette calculatrice ?
Le rendement de Carnot est le rendement maximal possible d'une machine thermique fonctionnant entre deux températures : η = 1 − T_froid / T_chaud, avec les deux températures en kelvins. Par exemple, entre 600 K et 300 K, la limite est de 50 %. Le même cycle inversé donne le coefficient de performance des réfrigérateurs et pompes à chaleur.
Formule
How this is calculated
Saisissez la température de la source chaude (T_chaud) et celle de la source froide (T_froid). Un sélecteur d'unité permet de fournir les valeurs en kelvins ou en degrés Celsius ; les entrées en Celsius sont converties en kelvins en ajoutant 273,15, car la relation de Carnot n'est valable que sur l'échelle de température absolue.
Le rendement de Carnot est η = 1 − T_froid / T_chaud. C'est la borne supérieure de la fraction d'énergie thermique qu'une machine thermique réelle peut convertir en travail utile en fonctionnant entre ces deux températures ; aucune machine ne peut la dépasser. Le graphique en anneau partage la chaleur entrante entre la fraction de travail utile (η) et la chaleur inévitablement perdue rejetée vers la source froide (1 − η). En inversant le cycle, on obtient la réfrigération et le chauffage, avec les coefficients de performance COP_froid = T_froid / (T_chaud − T_froid) et COP_pompe = T_chaud / (T_chaud − T_froid).
Le modèle suppose un cycle réversible idéalisé, donc les machines réelles restent toujours en deçà à cause des frottements, des taux de transfert thermique finis et des irréversibilités. Les deux températures doivent être au-dessus du zéro absolu, et T_chaud doit dépasser T_froid ; sinon le résultat n'est pas défini et le calculateur demande des entrées valides. Lorsque T_froid s'approche de T_chaud, le rendement tend vers zéro, et il ne tend vers 1 que lorsque T_froid s'approche du zéro absolu.
Questions fréquentes
La formule de Carnot divise une température par une autre, ce qui ne donne le bon rapport que sur une échelle absolue. Utiliser directement les Celsius ou Fahrenheit produirait des résultats absurdes ou négatifs, donc les entrées en Celsius sont converties en ajoutant 273,15.
Non. Le rendement de Carnot est un maximum théorique pour un cycle réversible. Les machines réelles perdent de l'énergie par frottement, turbulence et transfert thermique en temps fini, elles fonctionnent donc toujours en dessous de cette limite.
Le coefficient de performance décrit le même cycle parcouru en sens inverse, en réfrigérateur ou pompe à chaleur. C'est le rapport de la chaleur déplacée au travail fourni, et pour les machines de Carnot idéales, il peut être supérieur à 1.
Aussi appelé
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Calculateur de rendement de Carnot [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/fr/calculator/carnot-efficiency-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Calculateur de rendement de Carnot." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/fr/calculator/carnot-efficiency-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Calculateur de rendement de Carnot," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/fr/calculator/carnot-efficiency-calculator
@misc{wecalculate_carnot_efficiency_calculator, title = {Calculateur de rendement de Carnot}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/fr/calculator/carnot-efficiency-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
Cette calculatrice vous a-t-elle aidé ?