카르노 효율: 절대온도로 계산하기
이상적인 열 엔진 한계를 계산하고 측정 된 열 및 작업의 효율성과 비교하십시오.
방법 Method method
Carnot 효율은 뜨거운 저수지와 찬 저수지 사이에서 작동하는 열 엔진에 이상적인 상한입니다. 그것은 1 - 차가운 절대 온도를 뜨거운 절대 온도로 나눈다. 두 온도는 켈빈에서 양적이어야하며, 뜨거운 저장소가 차가운 것보다 더 따뜻해야합니다. 만 변환하는 것은 불충분합니다 : 공식은 절대 독서의 비율을 사용합니다. 이 경계는 실제 설치의 예상 성능이 아닌 이상적인 가역 엔진을 설명합니다.
작업 예제
예를 들어 섭씨 수치를 계산하기 전에 예제에서 각 섭씨 수치를 변환합니다. 원래의 섭씨 값을 사용하면 그럴듯하게 보이지만 잘못된 비율이 생성됩니다. 별도의 열 및 작업 예는 이상적인 범위보다 실제 효율을 계산합니다. 저장 온도에 Carnot 효율성과 공급되고 거부되는 열 엔진 효율성을 사용하십시오. 시스템 경계와 에너지 회계가 일치하는 경우에만 값을 비교하십시오.
Th = 227 °C + 273.15 = 500.15 K
Tc = 27 °C + 273.15 = 300.15 K
ηmax = (1 − 300.15 / 500.15) × 100 ≈ 39.988%
(1 − 27 / 227) × 100 ≈ 88.106%
Qh = 1000 J; Qc = 650 J; W = 350 J
η = 350 / 1000 × 100 = 35%
수표 및 제한
열전달 및 비가역적 손실은 실제 작동을 제한합니다. 동일한 저수지 온도는 Carnot 작업 가능성을 제공하지 않으며, 더 차가운 지정된 뜨거운 저수지는 잘못된 열 엔진 배열입니다. 연비 소비량, 전기 출력 또는 재정적 인 절감을 추론하지 마십시오. 적용 가능한 바운드 위의 계산 된 실제 효율은보다 효율적인 엔진 주장보다는 측정, 단위 및 시스템 경계를 확인하기 위해 호출됩니다. 해당 바운드 위의 계산된 실제 효율성은 보다 효율적인 엔진을 요구하기보다는 측정, 장치 및 시스템 경계를 확인하는 데 필요합니다.