卡诺循环效率计算器 返回 EN · ZH
热力学

卡诺循环效率计算器

设置高温热源和低温热源温度,实时计算热效率、净功、热流量和COP,同步绘制P-V图与T-S图。

参数设置
高温热源 TH 800 K
范围:300–2000 K
低温热源 TC 300 K
范围:100–1000 K(需满足 TC < TH
TC 必须小于 TH
比热容比 γ(工质) 1.40
空气:1.40 / 氩气:1.67 / CO₂:1.30
压缩比 r(图形比例) 8.0
吸热量 QH 1000 J
热效率 η [%]
净功 W [J]
放热量 QC [J]
热泵 COPHP
P-V 图
T-S 图

理论公式

卡诺效率(理论最大效率):

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

能量平衡:$W = Q_H - Q_C$,  $\dfrac{Q_C}{Q_H} = \dfrac{T_C}{T_H}$

热泵 COP:$COP_{hp} = \dfrac{T_H}{T_H - T_C}$

制冷机 COP:$COP_{ref} = \dfrac{T_C}{T_H - T_C}$

工程应用:卡诺效率是蒸汽轮机、燃气轮机和内燃机的理论上限。实际循环(朗肯循环、布雷顿循环)因不可逆损失效率更低。T-S图面积直接对应净功输出,是热力学循环分析的基础。