Carnot-Effizienzrechner

Rechner-Benutzeroberfläche

Berechnen Sie

Kaltreservoir T_c (K)

Heißes Reservoir T_h (K)

Geben Sie die oben genannten Werte ein, um

zu berechnen Berechnen Sie Zurücksetzen

So wird

1

berechnet Beide Temperaturen müssen in Kelvin

2

angegeben werden η = 1 − T_c / T_h

3

Für den Prozentsatz

mit 100 multiplizieren Formel und Variablen

Formel

η = 1 − T_c/T_h

Variablentabelle

Theorie-Link

→ Thermodynamik-Hub

Interpretations- und Nutzungshinweise

So verwenden Sie diesen Rechner

This carnot efficiency calculator is built for quick physics checks and worked-problem review. Geben Sie Werte in den neben jeder Eingabe angezeigten Einheiten ein und vergleichen Sie dann das Ergebnis mit der Formel und der Variablentabelle, bevor Sie es in einer längeren Lösung verwenden. Das Rechnen übernimmt der Taschenrechner, die Physik hängt aber immer noch von der Wahl eines zur Situation passenden Modells ab.

Identifizieren Sie zunächst das System, die bekannten Mengen und die Menge, die Sie finden möchten. Wenn ein Wert in einer Nicht-SI-Einheit angegeben wird, konvertieren Sie ihn vor der Ersetzung. Eine korrekte numerische Antwort mit gemischten Einheiten kann immer noch physikalisch falsch sein, insbesondere wenn es um quadratische Einheiten, inverse Sekunden, Ladungen, Temperaturen oder Entfernungen geht.

Annahmen und Grenzen

Die Formel η = 1 − T_c/T_h ist ein Modell, keine universelle Beschreibung jedes möglichen Falles. Dabei wird davon ausgegangen, dass die Größen in der Variablentabelle die relevanten Größen für das Problem sind und dass versteckte Effekte entweder vernachlässigbar sind oder bereits in den Eingaben enthalten sind. Wenn Reibung, Widerstand, relativistische Geschwindigkeiten, sich ändernde Felder, nicht konstante Temperaturen oder geometriespezifische Effekte eine Rolle spielen, prüfen Sie, ob ein vollständigeres Modell erforderlich ist.

Verwenden Sie das Ergebnis als Größen- und Einheitenprüfung. Fragen Sie, ob die Antwort das richtige Vorzeichen hat, ob sie wächst oder schrumpft, wenn sich eine Eingabe ändert, und ob die Grenzfälle sinnvoll sind. Oft reicht es aus, eine Eingabe auf Null zu setzen, eine Menge zu verdoppeln oder einen sehr großen Wert zu verwenden, um einen Formelwahl- oder Einheitenfehler zu erkennen, bevor es zu einer endgültigen Antwort kommt.

Ausgearbeitetes Beispiel

Ausgearbeitetes Beispiel

Häufige Fehler

Häufige Fehler

• Temperatures MUST be in kelvin — never Celsius
• Real engines are always less efficient than the Carnot limit
• 100% efficiency would require T_c = 0 K (impossible by the third law)

Verwandte

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FAQ

Häufig gestellte Fragen

Warum ist die Carnot-Effizienz das Maximum?

Es ist die Effizienz eines Umkehrmotors. The second law of thermodynamics forbids any engine from exceeding it between the same two temperatures.

Kann der Wirkungsgrad 100 % erreichen?

Only if the cold reservoir is at absolute zero (0 K), which is unattainable. Der tatsächliche Wirkungsgrad liegt also immer bei < 100 %.