Kalkulator sprawności Carnota

O tym kalkulatorze

Sprawność Carnota, η = 1 − Tc/Th, wyznacza teoretyczną maksymalną sprawność dowolnej maszyny cieplnej pracującej między gorącym zbiornikiem o temperaturze bezwzględnej Th a zimnym zbiornikiem o temperaturze Tc, obie mierzone w kelwinach. Sadi Carnot wyprowadził tę granicę w 1824 roku z wyidealizowanego cyklu odwracalnego złożonego z przemian izotermicznych i adiabatycznych, dowodząc, że żaden rzeczywisty silnik — niezależnie od czynnika roboczego czy konstrukcji mechanicznej — nie może jej przekroczyć bez naruszenia drugiej zasady termodynamiki.

Inżynierowie mechanicy i cieplni używają granicy Carnota jako punktu odniesienia, aby ocenić, jak blisko teoretycznego optimum jest rzeczywisty silnik, turbina lub obieg chłodniczy, ponieważ rzeczywiste sprawności są zawsze niższe z powodu tarcia, ucieczki ciepła i procesów nieodwracalnych. Projektanci elektrowni powołują się na nią, uzasadniając podnoszenie temperatur w kotłach dla wyższej sprawności, a studenci fizyki budują na niej intuicję dotyczącą drugiej zasady, zanim zajmą się rzeczywistymi obiegami, takimi jak Rankine’a czy Otta.