カルノーサイクル効率計算機 戻る EN | ZH
Thermodynamics

カルノーサイクル効率計算機

高温・低温熱源の温度を設定して熱効率・吸熱量・放熱量・仕事量をリアルタイム計算。P-V図とT-S図を同時描画。

パラメータ設定
高温熱源 TH 800 K
範囲: 300–2000 K
低温熱源 TC 300 K
範囲: 100–1000 K(TC < TH 必須)
TC は TH より低くしてください
比熱比 γ(作動流体) 1.40
空気:1.40 / Ar:1.67 / CO₂:1.30
圧縮比 r(図の縮尺) 8.0
基準吸熱量 QH 1000 J
熱効率 η [%]
正味仕事 W [J]
放熱量 QC [J]
COPHP
P-V 図
T-S 図

理論式

カルノー効率(理論的最大効率):

$$\eta_{Carnot} = 1 - \frac{T_C}{T_H}$$

エネルギーバランス:$W = Q_H - Q_C$, $\dfrac{Q_C}{Q_H} = \dfrac{T_C}{T_H}$

ヒートポンプ COP:$COP_{hp} = \dfrac{T_H}{T_H - T_C}$

冷凍機 COP:$COP_{ref} = \dfrac{T_C}{T_H - T_C}$

工学応用: カルノー効率は蒸気タービン・ガスタービン・内燃機関の理論上限値。実機ではランキンサイクル・ブレイトンサイクルを使用。T-S 図の面積が仕事量に対応するため、サイクル解析の基礎として重要。

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