Carnot 效率計算機
計算在兩個熱源溫度間工作的熱機的最大可能效率，以及製冷機和熱泵的性能係數。
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
此計算機如何運作？
Carnot 效率是在兩個溫度間工作的熱機的最高可能效率：η = 1 − T_cold / T_hot，兩個溫度均以克耳文表示。例如，在 600 K 和 300 K 之間，效率上限為 50%。同一循環反向運行即得到製冷機和熱泵的性能係數。
公式
How this is calculated
輸入高溫熱源溫度（T_hot）和低溫熱源溫度（T_cold）。單位選擇器允許以克耳文或攝氏度輸入值；攝氏度輸入通過加 273.15 換算為克耳文，因為 Carnot 關係式僅在絕對溫標上有效。
Carnot 效率為 η = 1 − T_cold / T_hot。這是在這兩個溫度間工作的任何實際熱機可將熱能轉換為有用功的比例上限；沒有任何熱機能超過此值。環形圖將輸入熱量分為有用功部分（η）和必然損失的、排向低溫熱源的廢熱（1 − η）。將循環反向運行，即得到製冷和加熱模式，性能係數分別為 COP_fridge = T_cold / (T_hot − T_cold) 和 COP_heatpump = T_hot / (T_hot − T_cold)。
本模型假設理想化的可逆循環，因此實際機器由於摩擦、有限熱傳速率和不可逆性始終達不到此效率。兩個溫度必須高於絕對零度，且 T_hot 必須大於 T_cold；否則結果無定義，計算機會要求輸入有效值。當 T_cold 接近 T_hot 時效率趨近於零，效率趨近於 1 僅當 T_cold 趨近於絕對零度時。
常見問題
Carnot 公式需要將一個溫度除以另一個，這只有在絕對溫標上才能得到正確的比值。直接使用攝氏度或華氏度會產生無意義或負值結果，因此攝氏度輸入通過加 273.15 換算。
不能。Carnot 效率是可逆循環的理論上限。實際熱機因摩擦、湍流和有限時間熱傳而損失能量，因此始終低於此限。
性能係數描述同一循環反向運行作為製冷機或熱泵的情況。它是移動熱量與輸入功的比值，對於理想 Carnot 機器，此值可大於 1。
也稱為
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Carnot 效率計算機 [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/carnot-efficiency-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Carnot 效率計算機." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/carnot-efficiency-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Carnot 效率計算機," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/carnot-efficiency-calculator
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