カルノーエンジン・シミュレーター

カルノー効率 η = 1 − T_C/T_H は二つの熱源の温度だけで決まり、燃料や作業気体、機械の巧妙さには一切よりません。両方の温度はケルビンで測る必要があり、300 °C は 30 °C の「10倍熱い」わけではありません。実用的な教訓は、より多くの仕事を得るには温度差を広げること——T_H を上げるか T_C を下げるかです。T_C = 0 K には到達できないため、100% は決して実現しません。

教科書が省きがちな落とし穴があります。カルノー限界に達するには、各行程が可逆であり続けるよう、サイクルを無限にゆっくり動かさねばなりません。しかし無限に遅い機関の出力は限りなくゼロで、実用にはなりません。1975年、カーゾンとアールボーンは代わりに「最大出力時の効率」を問い、η = 1 − √(T_C/T_H) を導きました。1800 K / 600 K の機関では ≈ 42% となり、カルノーの 67% よりも実際の発電所にずっと近い値です。