カルノー熱機関の計算
高温・低温の熱源温度から、可逆熱機関の最大効率、理想的な仕事、排熱を求めます。
計算結果
結果
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計算手順
手順を1つずつ、またはまとめて表示できます。現在の入力値を使った計算手順です。
計算方法
両方の温度をケルビンに独立して変換する。可逆カルノー効率を適用すると、サイクルエネルギーバランスを使用して吸収された熱を理想的な仕事に分割し、拒否された熱を使用する。
ηmax=1−Tc/Th; Wmax=ηmax Qh; Qc=Qh−Wmax
計算例
Th=500 K, Tc=300 KとQh=1000 J,の最大効率は40%であり、理想的な仕事は400 Jであり、拒否された熱は600 Jである。
前提条件と入力上の注意
熱源温度は絶対温度で、Th>Tc とします。これは可逆カルノー上限であり、実際のエンジンの効率予測ではない。電力、サイクル速度、作業流体、有限温度差、摩擦、その他の不可逆性は除外される。
参考資料： NASAグレン:カルノーサイクル · OpenStax:カルノーサイクル
このツールの使い方
自分の値を入力できますか？
はい。入力例をご自身の値に変更してください。結果・計算手順・表・対応する図が入力に応じて更新されます。空欄や無効な値がある場合は結果を消去し、不足した入力を自動的に例の値で補うことはありません。
結果は厳密ですか？
浮動小数点演算を使用し、表示時に丸めています。計算式・前提条件・記載されたデータ精度を確認して結果を解釈してください。
入力内容は送信されますか？
計算はブラウザー内で行います。アカウント・ファイルのアップロード・外部AIサービスは不要です。ページを再読み込みすると入力値は保持されません。
加熱・冷却の成績係数を求め、加熱COPを熱源温度による可逆限界と比較します。
同じ時間の入力エネルギーと有効出力を比較し、平均入出力、エネルギー損失、変換効率を求めます。
質量、比熱、初期・最終温度から符号付き熱移動を求め、エネルギー単位と加熱・冷却のグラフを比較します。
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