Калькулятор КПД цикла Карно
Вычислите максимально возможный КПД тепловой машины, работающей между двумя температурами резервуаров, а также холодильный коэффициент и коэффициент преобразования тепловых насосов.
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
Как работает этот калькулятор?
КПД цикла Карно — максимально возможный КПД тепловой машины при двух температурах: η = 1 − T_cold / T_hot (температуры в кельвинах). Например, между 600 К и 300 К предел составляет 50%. Тот же цикл, запущенный в обратном направлении, описывает холодильники и тепловые насосы.
Формула
How this is calculated
Введите температуру горячего резервуара (T_hot) и температуру холодного резервуара (T_cold). Переключатель единиц позволяет вводить значения в кельвинах или градусах Цельсия; значения в Цельсии переводятся в кельвины прибавлением 273,15, поскольку формула Карно справедлива только на абсолютной шкале температур.
КПД Карно: η = 1 − T_cold / T_hot. Это верхняя граница доли тепловой энергии, которую любая реальная тепловая машина может преобразовать в полезную работу при работе между этими двумя температурами; ни одна машина не может её превысить. Круговая диаграмма делит подводимую теплоту на долю полезной работы (η) и неизбежно сбрасываемое тепло в холодный резервуар (1 − η). Запуск цикла в обратном направлении описывает холодильники и тепловые насосы с коэффициентами преобразования COP_fridge = T_cold / (T_hot − T_cold) и COP_heatpump = T_hot / (T_hot − T_cold).
Модель предполагает идеализированный обратимый цикл, поэтому реальные машины всегда уступают этому пределу из-за трения, конечных скоростей теплопередачи и необратимостей. Обе температуры должны быть выше абсолютного нуля, а T_hot должна превышать T_cold — иначе результат не определён. При стремлении T_cold к T_hot КПД стремится к нулю; КПД приближается к 1 лишь при T_cold, стремящейся к абсолютному нулю.
Часто задаваемые вопросы
В формуле Карно одна температура делится на другую, что даёт правильное соотношение только на абсолютной шкале. Использование градусов Цельсия или Фаренгейта непосредственно даёт бессмысленный или отрицательный результат, поэтому значения в Цельсии переводятся прибавлением 273,15.
Нет. КПД Карно — теоретический максимум для обратимого цикла. Реальные машины теряют энергию на трение, турбулентность и конечное время теплопередачи, поэтому всегда работают ниже этого предела.
Коэффициент преобразования (COP) описывает тот же цикл, запущенный в обратном направлении как холодильник или тепловой насос. Это отношение перенесённой теплоты к затраченной работе; для идеальных машин Карно он может быть больше 1.
Также известен как
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Калькулятор КПД цикла Карно [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/ru/calculator/carnot-efficiency-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Калькулятор КПД цикла Карно." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/ru/calculator/carnot-efficiency-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Калькулятор КПД цикла Карно," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/ru/calculator/carnot-efficiency-calculator
@misc{wecalculate_carnot_efficiency_calculator, title = {Калькулятор КПД цикла Карно}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/ru/calculator/carnot-efficiency-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
Этот калькулятор вам помог?