热机与卡诺效率

热机与卡诺极限

热机从高温热源吸收热量,将其中一部分转化为有用的功,再把剩下的部分作为废热排放到较冷的地方。无论一台热机制造得多么精良,都无法将全部热量转化为功,总有一部分必须被排放掉。热机所能达到的最佳效率,只取决于其两个热源的温度高低。

η = 1 − T_c / T_h

  • η — 效率 (—): 热机将热能转化为有用功的比例
  • T_c — 低温热源温度 (K): 排放废热的低温处的温度
  • T_h — 高温热源温度 (K): 向热机提供热量的高温热源的温度

某发电厂的高温热源(蒸汽)温度为400开尔文,低温热源(河水)温度为300开尔文。在这两者之间工作的热机所能达到的最佳效率是多少?

  • T_h = 400 K
  • T_c = 300 K
  1. η = 1 − T_c / T_h
  2. η = 1 − 300 K / 400 K

η = 0.25 = 25%

试试模拟