Carnot-verkningsgradskalkylator
Beräkna den högsta möjliga verkningsgraden för en värmemaskin som arbetar mellan två reservoartemperaturer, plus effektfaktorn för kylmaskiner och värmepumpar.
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
Hur fungerar denna kalkylator?
Carnot-verkningsgraden är den högsta möjliga verkningsgraden för en värmemaskin som arbetar mellan två temperaturer: η = 1 − T_cold / T_hot, med båda temperaturerna i kelvin. Till exempel är gränsen 50 % mellan 600 K och 300 K. Samma cykel omvänd ger effektfaktorn för kylmaskiner och värmepumpar.
Formel
How this is calculated
Ange den varma reservoartemperaturen (T_hot) och den kalla reservoartemperaturen (T_cold). En enhetsväljare låter dig ange värden i kelvin eller grader Celsius; Celsius-ingångar omvandlas till kelvin genom att lägga till 273.15, eftersom Carnot-sambandet bara är giltigt på den absoluta temperaturskalan.
Carnot-verkningsgraden är η = 1 − T_cold / T_hot. Detta är den övre gränsen för andelen värmeenergi som en verklig värmemaskin kan omvandla till nyttigt arbete när den arbetar mellan dessa två temperaturer; ingen maskin kan överskrida den. Ringdiagrammet delar inkommande värme i den nyttiga arbetsandelen (η) och den oundvikliga bortkastade värmen som avges till den kalla reservoaren (1 − η). Att köra cykeln omvänt ger kylning och uppvärmning, med effektfaktorerna COP_fridge = T_cold / (T_hot − T_cold) och COP_heatpump = T_hot / (T_hot − T_cold).
Modellen antar en idealiserad reversibel cykel, varför verkliga maskiner alltid faller under på grund av friktion, ändliga värmeöverföringshastigheter och irreversibiliteter. Båda temperaturerna måste vara över absolut nollpunkt och T_hot måste överstiga T_cold; annars är resultatet odefinierat och kalkylatorn ber om giltiga ingångar. När T_cold närmar sig T_hot tenderar verkningsgraden mot noll, och verkningsgraden stiger mot 1 bara när T_cold närmar sig absolut nollpunkt.
Vanliga frågor
Carnot-formeln dividerar en temperatur med en annan, vilket bara ger det korrekta förhållandet på en absolut skala. Att använda Celsius eller Fahrenheit direkt skulle ge meningslösa eller negativa resultat, varför Celsius-ingångar konverteras genom att lägga till 273.15.
Nej. Carnot-verkningsgraden är ett teoretiskt maximum för en reversibel cykel. Verkliga motorer förlorar energi till friktion, turbulens och värmeöverföring vid ändlig tid, varför de alltid arbetar under denna gräns.
Effektfaktorn beskriver samma cykel körd omvänt som kylmaskin eller värmepump. Det är förhållandet mellan flyttad värme och tillförd arbetsenergi, och för ideala Carnot-maskiner kan den vara större än 1.
Även känt som
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Carnot-verkningsgradskalkylator [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/sv/calculator/carnot-efficiency-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Carnot-verkningsgradskalkylator." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/sv/calculator/carnot-efficiency-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Carnot-verkningsgradskalkylator," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/sv/calculator/carnot-efficiency-calculator
@misc{wecalculate_carnot_efficiency_calculator, title = {Carnot-verkningsgradskalkylator}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/sv/calculator/carnot-efficiency-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
Hjälpte denna kalkylator dig?