Calculadora de Rendimento de Carnot
Rendimento teórico máximo de uma máquina térmica entre duas temperaturas, mais o COP ideal de um frigorífico e de uma bomba de calor.
Resultados
O que faz esta ferramenta
Só a diferença de temperatura conta, e tem de ser medida a partir do zero absoluto, e é por isso que uma fonte quente compra muito mais do que uma fonte fria. Ao contrário, o mesmo limite dá o melhor coeficiente de desempenho que um frigorífico ou uma bomba de calor conseguiriam — sempre maior do que um, porque movem calor em vez de o fabricar.
Fórmula
η = 1 − T fria ÷ T quente (temperaturas absolutas)
Variáveis
| Símbolo | Significado | Unidade |
|---|---|---|
th | Temperatura da fonte quente | °C |
tc | Temperatura da fonte fria | °C |
pw | Potência | kW |
qa | Calor fornecido de facto | kW |
wa | Trabalho produzido de facto | kW |
EF | Rendimento | % |
WO | Potência | kW |
QR | Potência | kW |
CP | Coeficiente de desempenho | — |
HP | Coeficiente de desempenho | — |
RE | O rendimento que está mesmo a ter | % |
SL | Quanto isso é do limite teórico | % |
QJ | Calor deitado fora | kW |
Exemplo resolvido
- Temperatura da fonte quente350 °C
- Temperatura da fonte fria30 °C
- Potência100 kW
- Calor fornecido de facto0 kW
- Trabalho produzido de facto0 kW
- Rendimento51,3520 %
- Potência51,352 kW
- Potência48,648 kW
- Coeficiente de desempenho0,9473
- Coeficiente de desempenho1,9473
- O rendimento que está mesmo a ter0,0000 %
- Quanto isso é do limite teórico0,0000 %
- Calor deitado fora0,0000 kW
Limitações
- A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
- Temperaturas abaixo do zero absoluto (−273,15 °C) não existem fisicamente. O conversor mostra na mesma o resultado aritmético.
- Para trabalhos que tenham de cumprir uma norma ou ser assinados, confirme o resultado com o regulamento aplicável e peça a revisão de um engenheiro qualificado.
Perguntas frequentes
Porque é que nenhum motor real chega a este valor?
Porque o ciclo de Carnot assume que cada passo acontece infinitamente devagar e sem atrito, sem turbulência e sem calor a fugir para onde não devia. São essas hipóteses que fazem dele o tecto: não é um alvo a perseguir mas um limite que diz que nenhuma disposição de peças, por mais engenhosa, consegue melhor entre aquelas duas temperaturas. As centrais a vapor reais chegam a cerca de metade.