Calcolatore di efficienza di Carnot
Calcola l'efficienza massima possibile di una macchina termica che opera tra due temperature di sorgente, oltre al coefficiente di prestazione per frigoriferi e pompe di calore.
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
Come funziona questo calcolatore?
L'efficienza di Carnot è la massima efficienza possibile di una macchina termica che lavora tra due temperature: η = 1 − T_cold / T_hot, con entrambe le temperature in kelvin. Per esempio, tra 600 K e 300 K il limite è 50%. Lo stesso ciclo invertito dà il coefficiente di prestazione per frigoriferi e pompe di calore.
Formula
How this is calculated
Inserisci la temperatura della sorgente calda (T_hot) e la temperatura della sorgente fredda (T_cold). Un selettore di unità ti consente di fornire i valori in kelvin o gradi Celsius; gli input in Celsius vengono convertiti in kelvin aggiungendo 273,15, perché la relazione di Carnot è valida solo sulla scala di temperatura assoluta.
L'efficienza di Carnot è η = 1 − T_cold / T_hot. Questo è il limite superiore della frazione di energia termica che qualsiasi macchina termica reale può convertire in lavoro utile operando tra queste due temperature; nessuna macchina può superarlo. Il grafico ad anello suddivide il calore in ingresso nella frazione di lavoro utile (η) e nel calore sprecato inevitabile ceduto alla sorgente fredda (1 − η). Eseguire il ciclo al contrario dà refrigerazione e riscaldamento, con coefficienti di prestazione COP_fridge = T_cold / (T_hot − T_cold) e COP_heatpump = T_hot / (T_hot − T_cold).
Il modello assume un ciclo reversibile idealizzato, quindi le macchine reali restano sempre al di sotto a causa di attrito, velocità finite di trasferimento del calore e irreversibilità. Entrambe le temperature devono essere superiori allo zero assoluto e T_hot deve superare T_cold; altrimenti il risultato non è definito e il calcolatore chiede input validi. Quando T_cold si avvicina a T_hot l'efficienza tende a zero, e l'efficienza sale verso 1 solo quando T_cold si avvicina allo zero assoluto.
Domande frequenti
La formula di Carnot divide una temperatura per un'altra, il che dà il rapporto corretto solo su una scala assoluta. Usare direttamente Celsius o Fahrenheit produrrebbe risultati privi di senso o negativi, quindi gli input in Celsius vengono convertiti aggiungendo 273,15.
No. L'efficienza di Carnot è un massimo teorico per un ciclo reversibile. Le macchine reali perdono energia per attrito, turbolenza e trasferimento di calore in tempo finito, quindi operano sempre al di sotto di questo limite.
Il coefficiente di prestazione descrive lo stesso ciclo eseguito al contrario come frigorifero o pompa di calore. È il rapporto tra calore spostato e lavoro in ingresso, e per le macchine di Carnot ideali può essere maggiore di 1.
Conosciuto anche come
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Calcolatore di efficienza di Carnot [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/it/calculator/carnot-efficiency-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Calcolatore di efficienza di Carnot." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/it/calculator/carnot-efficiency-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Calcolatore di efficienza di Carnot," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/it/calculator/carnot-efficiency-calculator
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