熱効率計算機

熱効率は、熱機関が供給された熱エネルギーを有効な仕事に変換する割合です。この計算機は η = Wout/Qin × 100% を使用します。η は百分率で表した効率、Wout は正味の有効出力仕事、Qin は高温熱源から吸収した熱量です。残りのエネルギーは熱として放出されます：Qout = Qin - Wout。効率は無次元の比なので、熱量と仕事にはジュール、キロジュール、キロワット時など同じ単位を使う必要があります。 熱機関は高温側と低温側の間でサイクル運転します。サイクルを完了しながら吸収した熱をすべて仕事に変えることはできず、一部のエネルギーを低温の熱源へ放出する必要があります。これは単に構造が不完全だからではなく、熱力学第二法則によるものです。実際の機関では、摩擦、燃焼の不可逆性、有限の温度差、ポンプ動力、排気、冷却、補機によって、さらに有効エネルギーが失われます。そのため、実測効率は常に対応する理想限界を下回ります。 熱効率の値は、系の境界や燃料の発熱量基準によって異なります。総図示熱効率、正味熱効率、発電所全体の効率では、含める損失が必ずしも同じではありません。燃料の計算に高位発熱量と低位発熱量のどちらを用いるかで分母も変わります。供給熱量、有効出力、運転状態、測定境界を一貫して定義した場合にのみ、系を比較してください。発電装置では、燃料からの供給熱量を求めたのと同じ時間区間で電力を積分するか、蓄積エネルギーが無視できる場合は定常状態の出力を比較します。 一定温度の二つの熱源間で動く機関の理想的な最大効率は、カルノー効率 1 - Tc/Th です。両方の絶対温度はケルビンで表します。この単純なエネルギー比の計算機は温度を必要とせず、カルノー性能を示すものでもありません。観測または指定されたエネルギーの流れを評価します。100% を超える結果は、入力の不整合、単位の不一致、エネルギー源の見落とし、収支境界の問題を示すため、供給熱量を超える仕事は入力できません。 熱力学の授業、機関の初期比較、エネルギー収支の確認に利用できます。詳細な系の評価では、不確かさ、過渡運転、燃料組成、補機負荷、熱回収、有効出力の厳密な定義を考慮してください。効率と出力は異なります。高効率の機関でも出力が小さいことがあり、大出力の機関でも入力エネルギーの多くを無駄にする場合があります。