Simulador del Motor de Carnot

El motor de Carnot define la eficiencia máxima teórica de cualquier máquina térmica.

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Acerca de Simulador del Motor de Carnot

Explora el ciclo de Carnot: diagrama PV, eficiencia η = 1 − Tc/Th, y flujo de energía. Esta herramienta está categorizada bajo Física y opera con ecuaciones y reglas estándar para proporcionar resultados precisos.

Esta calculadora incluye casos preconfigurados: 50% de eficiencia: 50% de eficiencia; Motor de coche: Motor de automóvil; Máquina de vapor: Máquina de vapor; Criogénico: Criogénico; Ineficiente: Ineficiente.

Palabras clave: carnot, thermodynamics, efficiency

Solo importan las temperaturas 🖖

La eficiencia de Carnot η = 1 − T_C/T_H depende únicamente de las temperaturas de los dos focos, nunca del combustible, del gas ni de lo ingeniosa que sea la máquina. Ambas temperaturas deben expresarse en kelvin, así que 300 °C no está «10 veces más caliente» que 30 °C. La conclusión práctica: para obtener más trabajo hay que ampliar la diferencia de temperatura — subir T_H o bajar T_C. Nunca se alcanza el 100 %, porque T_C = 0 K es inalcanzable.

La máquina más eficiente da potencia cero 🖖

Hay una trampa que los libros suelen omitir: alcanzar el límite de Carnot exige que el ciclo funcione infinitamente despacio, para que cada etapa siga siendo reversible. Pero una máquina infinitamente lenta entrega una potencia ínfima — inútil en la práctica. En 1975 Curzon y Ahlborn preguntaron en cambio por la eficiencia a máxima potencia y hallaron η = 1 − √(T_C/T_H). Para una máquina de 1800 K / 600 K eso da ≈ 42 %, mucho más cerca de las centrales reales que el 67 % de Carnot.

Problemas de ejemplo