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ねつ効率こうりつ

出典しゅってん: フリー百科ひゃっか事典じてん『ウィキペディア(Wikipedia)』

ねつ効率こうりつ(ねつこうりつ、英語えいご: thermal efficiency)とは、ねつ機関きかん性能せいのう表現ひょうげんする物理ぶつりりょうであり、ねつとして投入とうにゅうされるエネルギーのうち、機械きかいてき仕事しごと動力どうりょく)や電気でんきてきなエネルギー(電力でんりょく)などに変換へんかんされる割合わりあいである。 あるねつ機関きかん投入とうにゅうされるねつQ であるときにされる仕事しごと

あらわしたとき係数けいすう ηいーた がこのねつ機関きかんねつ効率こうりつである。

れいとして、ねつ機関きかんであるエンジン目的もくてきは、動力どうりょく供給きょうきゅうである。1000ジュールねつエネルギーがあたえられたエンジンが300ジュールぶん動力どうりょく出力しゅつりょくした場合ばあい、このエンジンのねつ効率こうりつは30%である。のこりの700ジュールははつねつ摩擦まさつ抗力こうりょく震動しんどうなど、目的もくてきではないかたち物理ぶつり現象げんしょう消費しょうひされ、目的もくてきがい費消ひしょうされたのであり、損失そんしつばれる。ねつ効率こうりつねつ力学りきがくだいいち法則ほうそくにより1(100%)をえることはなく、ねつ力学りきがくだい法則ほうそくにより1になることもけっしてない。

ニコラ・カルノー思考しこう実験じっけんもっとねつ効率こうりつ仮想かそうねつ機関きかんとしてカルノーサイクル提案ていあんした。カルノーサイクルの理論りろんねつ効率こうりつ ηいーたth は、吸熱げん温度おんどT1はい熱源ねつげん温度おんどT2 としたとき

あたえられる。吸熱げん温度おんどたかく、はい熱源ねつげん温度おんどひくいほどねつ効率こうりつおおきいが、ねつ力学りきがく温度おんどかならせいであるため理論りろんねつ効率こうりつかならず1よりちいさく、実際じっさいねつ効率こうりつはさらにちいさくなる。また、吸熱げん温度おんどはい熱源ねつげん温度おんどよりひく場合ばあいねつ効率こうりつまけになるため仕事しごとすことはできない。ぎゃくえば、外部がいぶから仕事しごととしてエネルギーを投入とうにゅうすれば、低温ていおんげんからねつ吸収きゅうしゅうして高温こうおんげんねつ移動いどうさせることができる。このような機関きかんはヒートポンプとばれる。ヒートポンプの性能せいのうねつ効率こうりつえて成績せいせき係数けいすうというりょう表現ひょうげんされる。

様々さまざまねつ効率こうりつ

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  • カルノー効率こうりつもっと効率こうりつのよいカルノーサイクルのねつ効率こうりつたいする実際じっさいねつ効率こうりつ割合わりあいあらわす。どこまで理想りそうてきねつ機関きかん動作どうさちかいかを評価ひょうかする指標しひょうとなる。

脚注きゃくちゅう

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関連かんれん項目こうもく

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