Kalkulator sprawności Carnota
Oblicz maksymalną możliwą sprawność silnika cieplnego pracującego między dwoma temperaturami zbiorników, a także współczynnik wydajności dla chłodziarek i pomp ciepła.
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
Jak działa ten kalkulator?
Sprawność Carnota to najwyższa możliwa sprawność silnika cieplnego pracującego między dwiema temperaturami: η = 1 − T_cold / T_hot, obie temperatury w kelwinach. Na przykład między 600 K a 300 K limit wynosi 50%. Ten sam cykl odwrócony daje współczynnik wydajności dla chłodziarek i pomp ciepła.
Wzór
How this is calculated
Podaj temperaturę gorącego zbiornika (T_hot) i temperaturę zimnego zbiornika (T_cold). Selektor jednostek umożliwia podanie wartości w kelwinach lub stopniach Celsjusza; wartości w Celsjuszach są przeliczane na kelwiny przez dodanie 273,15, ponieważ zależność Carnota jest słuszna tylko na bezwzględnej skali temperatur.
Sprawność Carnota wynosi η = 1 − T_cold / T_hot. To górna granica frakcji energii cieplnej, jaką może przekształcić w użyteczną pracę jakikolwiek rzeczywisty silnik cieplny pracujący między tymi dwoma temperaturami — żaden silnik nie może jej przekroczyć. Wykres pierścieniowy dzieli dopływające ciepło na część użyteczną (η) i nieuchronnie traconą energię oddawaną do zimnego zbiornika (1 − η). Uruchomienie cyklu w odwrotnym kierunku daje chłodzenie i ogrzewanie, ze współczynnikami wydajności COP_fridge = T_cold / (T_hot − T_cold) i COP_heatpump = T_hot / (T_hot − T_cold).
Model zakłada idealny odwracalny cykl, więc rzeczywiste maszyny zawsze osiągają niższe wartości ze względu na tarcie, skończone szybkości wymiany ciepła i nieodwracalności. Obie temperatury muszą być powyżej zera bezwzględnego, a T_hot musi być wyższa niż T_cold; w przeciwnym razie wynik jest nieokreślony. Gdy T_cold zbliża się do T_hot, sprawność dąży do zera; sprawność rośnie ku 1 tylko gdy T_cold zbliża się do zera bezwzględnego.
Najczęściej zadawane pytania
Wzór Carnota dzieli jedną temperaturę przez drugą, co daje poprawny stosunek tylko na skali bezwzględnej. Użycie bezpośrednio Celsjusza lub Fahrenheita dawałoby bezsensowne lub ujemne wyniki, dlatego wartości w Celsjuszach są przeliczane przez dodanie 273,15.
Nie. Sprawność Carnota to teoretyczne maksimum dla cyklu odwracalnego. Rzeczywiste silniki tracą energię na tarcie, turbulencje i wymianę ciepła w skończonym czasie, więc zawsze działają poniżej tego limitu.
Współczynnik wydajności opisuje ten sam cykl uruchomiony w odwrotnym kierunku jako chłodziarka lub pompa ciepła. To stosunek przemieszczonej energii cieplnej do wykonanej pracy i dla idealnych maszyn Carnota może być większy niż 1.
Znany również jako
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Kalkulator sprawności Carnota [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/pl/calculator/carnot-efficiency-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Kalkulator sprawności Carnota." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/pl/calculator/carnot-efficiency-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Kalkulator sprawności Carnota," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/pl/calculator/carnot-efficiency-calculator
@misc{wecalculate_carnot_efficiency_calculator, title = {Kalkulator sprawności Carnota}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/pl/calculator/carnot-efficiency-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
Czy ten kalkulator Ci pomógł?