Karno naudingumo koeficiento skaičiuoklė
Apskaičiuokite didžiausią galimą šilumos variklio, veikiančio tarp dviejų rezervuarų temperatūrų, naudingumo koeficientą, taip pat šaldytuvų ir šilumos siurblių efektyvumo koeficientą.
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
Kaip veikia ši skaičiuoklė?
Karno naudingumo koeficientas yra didžiausias galimas šilumos variklio, veikiančio tarp dviejų temperatūrų, naudingumo koeficientas: η = 1 − T_cold / T_hot, kai abi temperatūros kelvinais. Pavyzdžiui, tarp 600 K ir 300 K riba yra 50 %. Tas pats ciklas, vykstantis atgaline kryptimi, duoda šaldytuvų ir šilumos siurblių efektyvumo koeficientą.
Formulė
How this is calculated
Įveskite karštojo rezervuaro temperatūrą (T_hot) ir šaltojo rezervuaro temperatūrą (T_cold). Vienetų parinkiklis leidžia pateikti reikšmes kelvinais ar Celsijaus laipsniais; Celsijaus įvestys paverčiamos kelvinais pridedant 273,15, nes Karno sąryšis galioja tik absoliučioje temperatūros skalėje.
Karno naudingumo koeficientas yra η = 1 − T_cold / T_hot. Tai viršutinė riba šilumos energijos dalies, kurią bet kuris realus šilumos variklis gali paversti naudingu darbu veikdamas tarp šių dviejų temperatūrų; joks variklis jos viršyti negali. Žiedinė diagrama padalija įeinančią šilumą į naudingo darbo dalį (η) ir neišvengiamai prarandamą šilumą, atiduodamą šaltajam rezervuarui (1 − η). Ciklą vykdant atgaline kryptimi gaunamas šaldymas ir šildymas su efektyvumo koeficientais COP_fridge = T_cold / (T_hot − T_cold) ir COP_heatpump = T_hot / (T_hot − T_cold).
Modelis daro prielaidą apie idealizuotą grįžtamąjį ciklą, todėl realios mašinos visada jo nepasiekia dėl trinties, baigtinio šilumos perdavimo greičio ir negrįžtamumų. Abi temperatūros turi būti aukštesnės už absoliutų nulį, o T_hot turi viršyti T_cold; priešingu atveju rezultatas neapibrėžtas ir skaičiuoklė prašo įvesti tinkamas reikšmes. Kai T_cold artėja prie T_hot, naudingumo koeficientas linksta į nulį, o link 1 jis kyla tik kai T_cold artėja prie absoliutaus nulio.
Dažnai užduodami klausimai
Karno formulė dalija vieną temperatūrą iš kitos, o teisingą santykį tai duoda tik absoliučioje skalėje. Tiesiogiai naudojant Celsijaus ar Farenheito laipsnius rezultatai būtų beprasmiai ar neigiami, todėl Celsijaus įvestys paverčiamos pridedant 273,15.
Ne. Karno naudingumo koeficientas yra teorinis grįžtamojo ciklo maksimumas. Realūs varikliai praranda energiją dėl trinties, sūkurių ir baigtinio laiko šilumos perdavimo, todėl jie visada veikia žemiau šios ribos.
Efektyvumo koeficientas aprašo tą patį ciklą, vykstantį atgaline kryptimi kaip šaldytuvas ar šilumos siurblys. Tai perkeltos šilumos ir įdėto darbo santykis, o idealioms Karno mašinoms jis gali būti didesnis už 1.
Taip pat žinomas kaip
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Karno naudingumo koeficiento skaičiuoklė [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/lt/calculator/carnot-efficiency-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Karno naudingumo koeficiento skaičiuoklė." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/lt/calculator/carnot-efficiency-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Karno naudingumo koeficiento skaičiuoklė," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/lt/calculator/carnot-efficiency-calculator
@misc{wecalculate_carnot_efficiency_calculator, title = {Karno naudingumo koeficiento skaičiuoklė}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/lt/calculator/carnot-efficiency-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
Ar ši skaičiuoklė jums padėjo?