Carnot COP (Refrigeration)
Compute the maximum theoretical coefficient of performance (COP) of a refrigerator, COP = Tc/(Th − Tc), with temperatures in kelvin, where Tc is the cold-source (evaporator) temperature and Th the hot-source (condenser). It is the limit set by the 2nd law of thermodynamics: no real refrigerator can exceed it. The smaller the temperature difference between the sources, the higher the possible COP — which is why refrigerating to very low temperatures is so costly. Enter the cold and hot temperatures in kelvin.
Resultado
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COP de Carnot (refrigeração)
Qual o melhor desempenho que um refrigerador pode teoricamente ter? A resposta vem do ciclo de Carnot, o mais eficiente possível pela 2ª lei da termodinâmica: COP = Tc/(Th − Tc), com as temperaturas em kelvin. O COP (coeficiente de performance) é o calor removido por unidade de trabalho gasto — e, ao contrário da eficiência de uma máquina térmica, ele pode ser maior que 1 (um bom ar-condicionado move 3 a 4 vezes mais calor do que consome de eletricidade!). A fórmula revela uma verdade dura: o COP máximo cai rapidamente à medida que a diferença Th − Tc aumenta. Resfriar de 25 °C para 5 °C é barato (ΔT pequeno, COP alto); resfriar a −196 °C (nitrogênio líquido) ou a temperaturas de criogenia é dramaticamente custoso, porque o COP de Carnot despenca — e o real é ainda menor. É por isso que liquefazer gases e atingir o zero absoluto exigem tanta energia. Nenhum refrigerador real supera o COP de Carnot; só se aproxima dele. Informe as temperaturas fria e quente em kelvin.
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Real COP / Carnot Efficiency
Compute a refrigerator's second-law efficiency, η = (real COP/Carnot COP)·100%, comparing the measured real COP with the theoretical Carnot maximum for the same temperatures. It shows how close to thermodynamic perfection the system operates: real systems are typically at 40–60% of Carnot, due to compression irreversibilities, pressure losses and finite temperature differences in the heat exchangers. Enter the real COP and the Carnot COP.
Compressor Work (Isentropic)
Compute the specific compression work in an ideal refrigeration cycle, W = h₂ − h₁, the enthalpy difference between the compressor outlet and inlet (isentropic compression, at constant entropy). It is the energy the compressor adds to the refrigerant per kilogram — the cycle's 'electricity bill'. Together with the refrigerating effect, it defines the COP (COP = refrigerating effect/work). Enter the outlet and inlet enthalpies.
Jurin Capillarity
Compute capillary rise h = 2·γ·cos(θ)/(ρ·g·r) via Jurin's law.
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