04 // Compendio Interactivo de Fórmulas // FISICOQUÍMICA, LEYES DE LOS GASES, CINÉTICA Y ELECTROQUÍMICAη_max = 1 − (T_C / T_H) = W_out / Q_H

Fórmula de Eficiencia Termodinámica Máxima de Carnot

Establece el límite teórico superior de rendimiento para cualquier motor térmico que opere entre un foco caliente T_H y un foco frío T_C en kelvin.

Referencia de la fórmula
Fórmula principal
η_max = 1 − (T_C / T_H) = W_out / Q_H
Formas despejadas
COP_heating = T_H / (T_H − T_C)
COP_cooling = T_C / (T_H − T_C)
Variables y unidades
Variables y unidades — Carnot Maximum Thermodynamic Efficiency Formula
SymbolNameUnit
etaMaximum Carnot Efficiencyratio (0–1)
THHot Reservoir Temperature T_HK
TCCold Sink Temperature T_CK
Datos y parámetros
[K]
[K]
Resultado calculado (Maximum Carnot Efficiency)
eta =0.647059ratio (0–1)

Notas y origen de la fórmula

  • A reversible cycle of two isotherms and two adiabats satisfies ΔS_cycle = Q_H/T_H − Q_C/T_C = 0 ⇒ Q_C/Q_H = T_C/T_H.
  • Since W = Q_H − Q_C, efficiency η = W/Q_H = 1 − Q_C/Q_H = 1 − T_C/T_H.

Ejemplos resueltos

#1: Steam turbine operating between superheated steam at T_H = 850 K and condenser cooling water at T_C = 300 K.
T_H = 850 KT_C = 300 K
η_max = 1 − (300 / 850) = 1 − 0.3529
→ η_max = 0.6471 (64.71% theoretical ceiling)
#2: Ideal heat pump delivering indoor heat at T_H = 295 K from outdoor air at T_C = 270 K.
T_H = 295 KT_C = 270 K
COP_max = 295 / (295 − 270) = 295 / 25
→ COP_max = 11.8 (real heat pumps achieve ~3.5–4.5)
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Preguntas Frecuentes

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Esta herramienta interactiva permite calcular y visualizar Fórmula de Eficiencia Termodinámica Máxima de Carnot aplicando la relación exacta η_max = 1 − (T_C / T_H) = W_out / Q_H en tiempo real con pasos detallados. Establece el límite teórico superior de rendimiento para cualquier motor térmico que opere entre un foco caliente T_H y un foco frío T_C en kelvin.

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