Kalkulačka Carnotovej účinnosti
Vypočítajte maximálnu možnú účinnosť tepelného stroja pracujúceho medzi dvoma teplotami rezervoárov, plus koeficient výkonu chladničiek a tepelných čerpadiel.
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
Ako táto kalkulačka funguje?
Carnotova účinnosť je najvyššia možná účinnosť tepelného stroja pracujúceho medzi dvoma teplotami: η = 1 − T_cold / T_hot, pričom obe teploty sú v kelvinoch. Napríklad medzi 600 K a 300 K je limit 50%. Rovnaký cyklus obrátený dáva koeficient výkonu chladničiek a tepelných čerpadiel.
Vzorec
How this is calculated
Zadajte teplotu horúceho rezervoára (T_hot) a teplotu studeného rezervoára (T_cold). Selektor jednotiek umožňuje zadávať hodnoty v kelvinoch alebo stupňoch Celzia; celziové vstupy sa prevedú na kelviny pridaním 273.15, pretože Carnotov vzťah platí iba na absolútnej teplotnej stupnici.
Carnotova účinnosť je η = 1 − T_cold / T_hot. Toto je horná hranica podielu tepelnej energie, ktorú môže akýkoľvek reálny tepelný stroj premeniť na užitočnú prácu pri práci medzi týmito dvoma teplotami; žiadny stroj ju nemôže prekročiť. Prstencový graf rozdeľuje prichádzajúce teplo na podiel užitočnej práce (η) a nevyhnutné odpadové teplo odovzdané studenému rezervoáru (1 − η). Cyklus obrátený dozadu dáva chladenie a vykurovanie s koeficientmi výkonu COP_fridge = T_cold / (T_hot − T_cold) a COP_heatpump = T_hot / (T_hot − T_cold).
Model predpokladá idealizovaný reverzibilný cyklus, preto reálne stroje vždy zaostávajú kvôli treniu, konečným rýchlostiam prestupu tepla a ireverzibilitám. Obe teploty musia byť nad absolútnou nulou a T_hot musí prevyšovať T_cold; inak je výsledok nedefinovaný a kalkulačka požaduje platné vstupy. Keď sa T_cold blíži k T_hot, účinnosť sa blíži k nule a účinnosť rastie k 1 len keď sa T_cold blíži k absolútnej nule.
Často kladené otázky
Carnotov vzorec delí jednu teplotu druhou, čo dáva správny pomer iba na absolútnej stupnici. Priame použitie Celsia alebo Fahrenheita by dávalo nezmyselné alebo záporné výsledky, preto sa celziové vstupy prevádzajú pridaním 273.15.
Nie. Carnotova účinnosť je teoretické maximum pre reverzibilný cyklus. Reálne stroje strácajú energiu trením, turbulenciu a konečnočasovým prenosom tepla, preto vždy pracujú pod týmto limitom.
Koeficient výkonu opisuje rovnaký cyklus obrátený dozadu ako chladnička alebo tepelné čerpadlo. Je to pomer presunutého tepla k vloženej práci a pre ideálne Carnotove stroje môže byť väčší ako 1.
Známe aj ako
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Kalkulačka Carnotovej účinnosti [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/sk/calculator/carnot-efficiency-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Kalkulačka Carnotovej účinnosti." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/sk/calculator/carnot-efficiency-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Kalkulačka Carnotovej účinnosti," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/sk/calculator/carnot-efficiency-calculator
@misc{wecalculate_carnot_efficiency_calculator, title = {Kalkulačka Carnotovej účinnosti}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/sk/calculator/carnot-efficiency-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
Pomohla vám táto kalkulačka?