Lämpömoottorit ovat laitteita, jotka muuntavat lämpöenergian mekaaniseksi työksi, jota käytetään yleisesti sähköntuotannossa. Niiden tehokkuuden laskeminen auttaa niiden suorituskyvyn ja ympäristövaikutusten arvioinnissa.

Lämpömoottorin tehokkuuden perusteet

Lämpömoottorin hyötysuhde on hyötytyön tuotoksen suhde kokonaislämpötehoon. Se ilmaistaan prosentteina ja osoittaa, kuinka hyvin moottori muuntaa lämmön työksi.

Tehokkuuden laskeminen

Yleisin tehokkuuden kaava ((eta)) on:

(eta = frac{W}{Q {in}} kertaa 100%)[]

Jossa (W) on moottorin tekemä työ ja (Q {in}) on toimitettava lämpöenergia.

Ihanteiden moottorien tehokkuus

Ihanteellisten moottoreiden, kuten Carnot-moottoreiden, tehokkuus riippuu lämmönlähteen ja pesualtaan lämpötilasta. Kaava on:

(eta {max} = 1 - frac{T {kylmä}} {T {kuuma}})[

Jossa lämpötilat ovat Kelvin. Tämä on suurin mahdollinen hyötysuhde välillä kaksi lämpötilaa.

Tehokkuutta vaikuttavat tekijät

Reaalimaailman lämpömoottoreilla on teoreettista maksimitehokkuutta pienemmät tehot, jotka johtuvat kitkasta, lämpöhäviöistä ja materiaalirajoitteista. Näiden tekijöiden parantaminen voi parantaa kokonaishyötysuhdetta.