Carnot-Wirkungsgrad-Rechner

Über diesen Rechner

Der Carnot-Wirkungsgrad η = 1 − Tc/Th legt den theoretisch maximalen Wirkungsgrad jeder Wärmekraftmaschine fest, die zwischen einem heißen Reservoir mit der absoluten Temperatur Th und einem kalten Reservoir mit Tc arbeitet, beide in Kelvin gemessen. Sadi Carnot leitete diese Grenze 1824 aus einem idealisierten reversiblen Kreisprozess aus isothermen und adiabatischen Schritten ab und bewies, dass keine reale Maschine – unabhängig von Arbeitsmedium oder mechanischer Bauweise – sie überschreiten kann, ohne den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik zu verletzen.

Maschinenbau- und Wärmetechnikingenieure nutzen die Carnot-Grenze als Maßstab, um zu beurteilen, wie nah eine reale Maschine, Turbine oder Kältemaschine ihrem theoretischen Optimum kommt, da die tatsächlichen Wirkungsgrade wegen Reibung, Wärmeverlusten und irreversibler Prozesse stets niedriger sind. Kraftwerksplaner begründen damit die Erhöhung der Kesseltemperaturen für einen höheren Wirkungsgrad, und Physikstudenten bauen damit ein Gespür für den zweiten Hauptsatz auf, bevor sie reale Kreisprozesse wie Rankine oder Otto untersuchen.