熱機效率計算機
由熱機吸收的熱量和輸出的功(或排放的熱量)計算熱機的熱效率。
Given inputs
J
J
Fraction of heat input converted to useful work: 0.35
35%
efficiencyUseful work W
35%
Rejected heat Qc
65%
- 1
Rejected heat (Qc = Qh − W)
1,000 − 350 = 650 - 2
Thermal efficiency (η = W ÷ Qh × 100)
350 ÷ 1,000 × 100 = 35
此計算機如何運作?
熱機的熱效率為 η = W / Qh = 1 − Qc / Qh,其中 Qh 為吸收熱量、W 為輸出功、Qc 為排放熱量,且由 Qh = W + Qc 相聯繫。輸入 Qh 及 W 或 Qc 之一,計算機即回傳效率分率和百分比,以及缺少的能量值。
公式
How this is calculated
熱機從高溫熱源吸收熱量 Qh,將其中一部分轉換為有用的功 W,並將其餘部分 Qc 排放至低溫熱源。在一個完整循環的能量守恆要求 Qh = W + Qc,因為工作物質回到初始狀態,不儲存淨能量。
熱效率是所得(功)與所付(熱量輸入)之比:η = W / Qh。代入能量守恆可得等效形式 η = 1 − Qc / Qh。本計算機接受任一對已知值:給定 Qh 和 W 時求 Qc = Qh − W;給定 Qh 和 Qc 時求 W = Qh − Qc。效率以無量綱分率和百分比兩種形式回報。
所有能量必須使用相同單位(此處為焦耳,但任何一致單位均可,因比值無量綱)。Qh 必須為正值。對於物理上有效的熱機,0 < W < Qh,故效率介於 0 到 1 之間;熱力學第二定律禁止 η = 1。若輸入 W 大於 Qh 或 Qc 為負值,則隱含的排放熱量將變為負值,表示輸入不一致。
常見問題
熱力學第二定律要求每個循環熱機必須向低溫熱源排放一些熱量 Qc,因此 W 始終小於 Qh,η = W/Qh 保持在 1 以下。
本計算為由量測能量計算的實際效率。Carnot 效率 1 − Tc/Th 是僅由熱源溫度決定的理論最大值;實際熱機的 η 始終等於或低於 Carnot 效率。
只需一致即可。由於效率是能量之比,只要三個量使用相同單位即可。分率和百分比均無量綱。
也稱為
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 熱機效率計算機 [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/heat-engine-efficiency-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "熱機效率計算機." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/heat-engine-efficiency-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "熱機效率計算機," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/heat-engine-efficiency-calculator
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