Carnot-Wärmekraftmaschine
Berechnen Sie die reversible maximale Wärme-Motor-Effizienz, ideale Arbeit und abgelehnte Wärme zwischen zwei eingegebenen Reservoir-Temperaturen.
IHRE BERECHNUNG
Ergebnis
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Rechenschritte
Gehen Sie die Schritte einzeln durch oder zeigen Sie die gesamte Berechnung an. Die Schritte verwenden Ihre aktuellen Eingaben.
Berechnungsmethode
Beide Temperaturen unabhängig in Kelvin umrechnen. Den reversiblen Carnot-Effizienzwert anwenden, dann die Kreislaufenergiebilanz nutzen, um absorbierte Wärme in ideale Arbeit zu teilen und abgestoßene Wärme.
ηmax=1−Tc/Th; Wmax=ηmax Qh; Qc=Qh−Wmax
Rechenbeispiel
Mit Th=500 K, Tc=300 K und Qh=1000 J beträgt der maximale Wirkungsgrad 40%, die ideale Arbeit 400 J und die abgestoßene Wärme 600 J.
Annahmen und Hinweise zu den Eingaben
Die Lagertemperatur muss absolut sein und Th>Tc. Dies ist die reversible Carnot-Obergrenze, keine Effizienzprognose für einen realen Motor. Leistung, Taktrate, Arbeitsflüssigkeit, endliche Temperaturunterschiede, Reibung und andere Unwiderruflichkeiten sind ausgeschlossen.
Quellen: NASA Glenn: Karnotenzyklus · OpenStax: Carnot-Zyklus
Definitionen der Einheiten
Die Einheitenauswahl ist unabhängig von der Sprache. Jeder Selektor enthält nur Einheiten für seine physikalische Größe. Berechnungen verwenden definierte Basiseinheiten intern.
Hinweise zum Rechner
Kann ich eigene Werte eingeben?
Ja. Ersetzen Sie die Beispielwerte durch Ihre eigenen Eingaben. Ergebnis, Rechenschritte, Tabellen und gegebenenfalls Diagramme werden entsprechend aktualisiert. Bei leeren oder ungültigen Eingaben wird das Ergebnis gelöscht. Fehlende Angaben werden niemals unbemerkt durch Beispielwerte ersetzt.
Sind die Ergebnisse exakt?
Die Ergebnisse beruhen auf Gleitkommaarithmetik und werden für die Anzeige gerundet. Beachten Sie die Formel, die Annahmen und die gegebenenfalls angegebene Datengenauigkeit.
Werden meine Eingaben hochgeladen?
Die Berechnung erfolgt in Ihrem Browser. Ein Benutzerkonto, Datei-Uploads oder ein externer KI-Dienst sind nicht erforderlich. Beim Neuladen der Seite werden die Eingaben zurückgesetzt.
Berechnen Sie Heiz- und Kühlkoeffizienten der Leistung und vergleichen Sie die Heiz-COP mit einem reversiblen Reservoir-Temperatur-Grenzwert.
Vergleichen Sie Input-Energie mit nützlichem Ausgang über die gleiche Zeit. Finden Sie durchschnittliche Input/Output-Leistung, Energieverlust und Umwandlungseffizienz.
Berechnen Sie die signierte Wärmeübertragung aus Masse, spezifischer Wärme und Ausgangs-/Endtemperaturen. Vergleichen Sie Energieeinheiten und sehen Sie eine Heiz- oder Kühlenergietabelle.
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