Carnot Efficiency Calculator

η = 1 − T_c/T_h

Calcule la eficiencia máxima (Carnot) de una máquina térmica. η = 1 − T_c/T_h, con temperaturas en kelvin.

Interfaz de usuario de la calculadora

Calcular

Reserva fría T_c (K)

Depósito caliente T_h (K)

Ingrese los valores anteriores para calcular

Cómo se calcula

Ambas temperaturas deben estar en kelvin

η = 1 − T_c / T_h

Multiplica por 100 para obtener el porcentaje

Fórmula y variables

Fórmula

η = 1 − T_c/T_h

Tabla de variables

Símbolo	Cantidad	Unidad SI
η	Eficiencia de Carnot	adimensional (0–1)
T_c	Temperatura del depósito frío	K
T_h	Temperatura del yacimiento caliente	K

Enlace teórico

→ Centro de termodinámica

Guía de interpretación y uso

Cómo utilizar esta calculadora

Esta calculadora de eficiencia de Carnot está diseñada para realizar comprobaciones físicas rápidas y revisión de problemas resueltos. Ingrese valores en las unidades que se muestran al lado de cada entrada, luego compare el resultado con la fórmula y la tabla de variables antes de usarlo en una solución más larga. La calculadora hace la aritmética, pero la física aún depende de elegir un modelo que coincida con la situación.

Comience identificando el sistema, las cantidades conocidas y la cantidad que desea encontrar. Si un valor se da en una unidad que no pertenece al SI, conviértalo antes de sustituirlo. Una respuesta numérica correcta con unidades mixtas aún puede ser físicamente incorrecta, especialmente cuando se trata de unidades al cuadrado, segundos inversos, cargas, temperaturas o distancias.

Supuestos y límites

La fórmula η = 1 − T_c/T_h es un modelo, no una descripción universal de todos los casos posibles. Se supone que las cantidades en la tabla de variables son las cantidades relevantes para el problema y que los efectos ocultos son insignificantes o ya están incluidos en los datos de entrada. Si la fricción, el arrastre, las velocidades relativistas, los campos cambiantes, la temperatura no constante o los efectos específicos de la geometría son importantes, compruebe si se necesita un modelo más completo.

Utilice el resultado como verificación de magnitud y unidades. Pregunte si la respuesta tiene el signo correcto, si crece o se reduce cuando cambia una entrada y si los casos límite tienen sentido. Establecer una entrada en cero, duplicar una cantidad o utilizar un valor muy grande suele ser suficiente para detectar una elección de fórmula o un error de unidad antes de llegar a una respuesta final.

Ejemplo resuelto

Un motor térmico entre 600 K y 300 K. Encuentra la máxima eficiencia.

Paso 1: η = 1 − T_c/T_h

Paso 2: η = 1 − 300/600

Paso 3: η = 1 − 0.5

Respuesta: η = 0,5 = 50% (máximo teórico)

Errores comunes

Las temperaturas DEBEN estar en grados Kelvin, nunca en grados Celsius
Los motores reales siempre son menos eficientes que el límite de Carnot
El 100% de eficiencia requeriría T_c = 0 K (imposible según la tercera ley)

Relacionado

Termodinámica Segunda Ley Primera Ley

Preguntas frecuentes

¿Por qué la eficiencia de Carnot es la máxima?

Es la eficiencia de un motor reversible. La segunda ley de la termodinámica prohíbe que cualquier motor la supere entre las mismas dos temperaturas.

¿Puede la eficiencia alcanzar el 100%?

Sólo si el depósito de frío está en el cero absoluto (0 K), lo cual es inalcanzable. Por tanto, la eficiencia real es siempre <100%.