ForHosting KIT · العلوم

حاسبة كفاءة كارنو

محرك يعمل بين 600 K و300 K لا تتجاوز كفاءته 50 %. أدخل درجتي حرارة المستودعين الساخن والبارد بالكلفن لتحصل على حد كارنو كنسبة عشرية وكنسبة مئوية. مجاناً في متصفحك.

مجاني
يعمل في متصفحك
دون تسجيل
بياناتك لا تغادر جهازك

شغّل الأداة مجانًا اطّلع على الـAPI

استخدمها من الويبAPIالبريدTelegramالتطبيق قريبًا

مثال محلول

إذا أدخلت

درجة الحرارة الساخنة: 600
درجة الحرارة الباردة: 300

تحصل على

الكفاءة: 0.5 fraction
الكفاءة المئوية: 50
الدقة: 10

تجد حاسبة كفاءة كارنو هذه أقصى كفاءة نظرية لمحرك حراري يعمل بين خزان ساخن وخزان بارد عندما تعرف كلتا درجتي الحرارة المطلقتين بالكلفن. الصيغة المغلقة المعرِّفة هي إيتا تساوي واحدًا ناقص درجة الحرارة الباردة مقسومة على درجة الحرارة الساخنة، وهو الحد الكلاسيكي للقانون الثاني المُدرَّس في الديناميكا الحرارية التمهيدية، والمحركات الحرارية الهندسية، وواجبات الفيزياء. يجب أن تكون درجات الحرارة بمقياس مطلق بالفعل: حوّل المئوية أو الفهرنهايت بنفسك قبل استدعاء الأداة، لأن النسبة Tc على Th ذات معنى فقط بالكلفن (أو وحدة مطلقة أخرى مستخدَمة باتساق). ويجب أن تكون كلتا درجتي الحرارة قيمتين مطلقتين موجبتين أيضًا. المحرك حساب حتمي بالكامل: بلا اتصال بالشبكة وبلا أخذ عينات وبلا اختصارات مرتبطة بالتاريخ.

ما معنى كفاءة كارنو وما الذي يحتويه الرد

محرك حراري عكوس يتبادل الحرارة فقط مع خزانين حراريين يبلغ أعلى كفاءة ممكنة عندما يعمل بدورة كارنو. يعتمد ذلك الحد الأعلى فقط على درجتي الحرارة المطلقتين: إيتا تساوي واحدًا ناقص Tc على Th. النتيجة رقم خالص بين صفر وواحد، وغالبًا ما تُذكَر كنسبة مئوية للعمل الصفي.

ليست كفاءة أي محرك حقيقي معين؛ فالاحتكاك، ونقل الحرارة بمعدل منتهٍ، واللاعكوسيات الأخرى تدفع دائمًا منشأة عملية دون سقف كارنو. درجة الحرارة المطلقة ضرورية: الصفر كلفن هو الصفر المطلق، فيجب أن يكون كلا الخزانين موجبًا ويجب أن تتجاوز Th قيمة Tc. تشمل حالات الرفض غياب درجة حرارة ساخنة أو باردة، والقيم غير المنتهية، والقيم الأكبر من السقوف الموثّقة، ودرجات حرارة مطلقة غير موجبة، وأي حالة لا تكون فيها درجة الحرارة الساخنة أكبر تمامًا من الباردة، لأن كفاءة كارنو غير معرَّفة لزوج درجات حرارة غير محرِّك في هذا النموذج.

أين يُستخدم حد كارنو في الدراسة والتصميم والبرمجيات

يواجه الطلاب إيتا تساوي واحدًا ناقص Tc على Th عندما يقدّم كتاب مدرسي القانون الثاني، أو عندما تعطي مسألة درجتي حرارة غلاية ومكثِّف وتطلب أقصى كفاءة ممكنة، أو عندما تصرّ مسألة مسابقة على الكلفن قبل أخذ النسبة. ويستطيع المعلمون توليد مفاتيح إجابة مسبقًا لأزواج خزانات معتدلة دون الوثوق بتطبيقات حاسبة مبهمة تعامل المئوية كمطلقة بصمت أو تعكس الساخن والبارد.

ويستدعي المطورون العقد نفسه من نصوص برمجية لتوليد متجهات اختبار حتمية لمحاكيات حرارية، ولتطبيع درجات حرارة خزانات يُدخلها المستخدم قبل عرض عملية، أو لتلبية متطلبات تحديات برمجية تفرض كسرًا بدل نسبة مئوية تقريبية. وتستخدم الفحوص الهندسية الأولية حد كارنو عندما تُعرف فقط درجتا حرارة، قبل نمذجة عوامل اللاعكوسية أو الخسائر الحرارية أو الدورات متعددة المراحل. اجمعها مع مساعدات حرارية أخرى عندما تحتاج خطوات طاقة ذات صلة، ومع نقاط نهاية رياضية عند بناء مختبر صغير من حاسبات فيزياء مجانية وحتمية.

حالات الاستخدام

فحوص الواجبات والمختبر

احسب η = 1 − Tc/Th من درجات حرارة خزانات بالكلفن قبل تصحيح أوراق عمل المحرك الحراري أو مختبرات الحرارة.

ثوابت اختبار حتمية

ولّد كفاءات كارنو قابلة لإعادة الإنتاج لاختبارات الوحدات وعروض حرارية وتأكيدات التكامل المستمر على الحد المثالي.

حدود التصميم وبرمجيات التدريب

طبّع درجتي الحرارة الساخنة والباردة اللتين يُدخلهما المستخدم إلى أقصى كفاءة لعروض العمليات والدروس التفاعلية.

الأسئلة الشائعة

كيف تُعرَّف كفاءة كارنو؟

لمحرك حراري بين خزانين، η = 1 − T_c / T_h، حيث درجتا الحرارة كلتاهما مطلقتان (كلفن). تُعاد النتيجة ككسر وكنسبة مئوية.

لماذا تُقرَّب النتائج إلى دقة معينة؟

الدقة الافتراضية عشر خانات عشرية؛ ويمكنك ضبط الدقة من 0 إلى 15.

هل يمكنني إدخال درجات الحرارة بالدرجات المئوية؟

لا. النسبة بين درجتي الحرارة لا معنى لها إلا على مقياس مطلق، فحوّل القيمتين إلى كلفن أولاً. بالدرجات المئوية تكون النتيجة مضللة.

ماذا يحدث إذا لم يكن المستودع الساخن أسخن من البارد؟

يُرفض الحساب. فعند تساوي درجتي الحرارة أو انعكاسهما لا يوجد فرق يحرّك المحرك، وتكون كفاءة كارنو غير معرّفة في هذه الحالة.

لماذا تقل كفاءة المحرك الحقيقي عن قيمة كارنو؟

لأن حد كارنو يخص دورة مثالية عكوسة. الاحتكاك وانتقال الحرارة بمعدل محدود وغيرهما من الخسائر تُبقي أي آلة حقيقية دون هذا السقف دائماً.

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.

الـEndpoint

POSThttps://api.kit.forhosting.com/thermo/heat-engine-efficiency

صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.

استدعِ الخدمة من بيئتك

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/thermo/heat-engine-efficiency \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"T_hot":600,"T_cold":300}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/thermo/heat-engine-efficiency", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "T_hot": 600,
    "T_cold": 300
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/thermo/heat-engine-efficiency",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "T_hot": 600,
    "T_cold": 300
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/thermo/heat-engine-efficiency", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"T_hot":600,"T_cold":300}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"T_hot":600,"T_cold":300}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/thermo/heat-engine-efficiency", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

مثال على الطلب

{
  "T_hot": 600,
  "T_cold": 300
}

مثال على الاستجابة

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "thermo.heat_engine_efficiency",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.

الأسعار

لكل طلب$0.002

السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.

الحدود

max_abs_temperature 1000000000000000

الأخطاء

HTTP	الرمز	المعنى
`401`	`unauthorized`	مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك.
`402`	`insufficient_balance`	رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة.
`404`	`unknown_type`	نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب.
`429`	`rate_limited`	تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة.

ملاحظات تقنية

يجب أن تكون درجة الحرارة الساخنة أكبر تمامًا من الباردة؛ وتُرفض الخزانات المتساوية أو المعكوسة برمز invalid_input لأن محركًا حراريًا لا يمكنه إنتاج شغل بين خزانات لا تُنشئ تدرج درجة حرارة موجبًا. استخدمها مجانًا في المتصفح للواجبات والتحضير للمختبر وحدود التصميم، أو استدعِ واجهة برمجة التطبيقات (API) بتكلفة $0.002 لكل طلب ناجح عندما تحتاج إلى ثوابت حد كارنو قابلة لإعادة الإنتاج في التكامل المستمر أو برمجيات التدريس أو العروض التعليمية التي يجب ألا تبتكر خطوات فاصلة عائمة يدويًا.

ما معنى كفاءة كارنو وما الذي يحتويه الرد

تُعيد هذه الحاسبة المدخلات المطبَّعة T_hot وT_cold، والكفاءة ككسر، والكفاءة كنسبة مئوية، والدقة المستخدمة، ووسم طريقة carnot_efficiency، وتذكيرًا موجزًا بالصيغة، وتلميحًا بأن الكفاءة الأساسية كسر. لا يوجد تحويل وحدات تلقائي من المئوية، ولا بحث في جدول بخار، ولا أخذ عينات مونت كارلو لدورات: فإما يحسب المحرك الصيغة المغلقة ضمن النطاق الرقمي المدعوم، أو يرفض الإدخال برمز invalid_input. إن احتجت إلى معدلات حرارة منشأة حقيقية، أو محاكاة دورة رانكن، أو موازنات إنتروبيا بخزانات متعددة، فاستخدم تلك الأدوات المخصصة؛ إذ لا تجيب هذه الصفحة إلا عن حد كارنو المثالي من درجتي حرارة كلفن بمخرجات رقمية ثابتة تناسب أوراق العمل واختبارات الوحدات ومستهلكي واجهة برمجة التطبيقات (API) الذين يجب ألا يبتكروا خطوات رمزية.

كيف تُقرأ درجتا حرارة الخزانين وكيف تبقى الكفاءة قابلة لإعادة الإنتاج

يجب أن تكون كلتاهما رقمين منتهيين موجبين بمقياس مطلق (كلفن). تُقبل إشارة الجمع البادئة الاختيارية والصيغة العلمية في السلاسل الرقمية عندما تُحلَّل كأعداد عشرية منتهية؛ أما المسافات الداخلية والرموز غير الرقمية فتُرفض. الحقل المفضَّل للخزان الساخن هو T_hot، لكن الأسماء البديلة Th وT_h وhot وhot_temperature وhot_temp مقبولة أيضًا، بحيث يمكن لجداول البيانات وسلاسل الاستعلام والنماذج المكتوبة إعادة استخدام العقد نفسه. الحقل المفضَّل للخزان البارد هو T_cold، بأسماء بديلة Tc وT_c وcold وcold_temperature وcold_temp. تفشل درجة حرارة غير موجبة برمز invalid_input برسالة تسمّي الحقل وتفرض درجة حرارة مطلقة موجبة بالكلفن، حتى لا يتحول صفر يشبه المئوية إلى نسبة عبثية صامتة. عندما لا تكون درجة الحرارة الساخنة أكبر من الباردة، يفشل الطلب برمز invalid_input برسالة صريحة بأن كفاءة كارنو تتطلب T_hot أكبر من T_cold. الحقل الاختياري precision، بأسماء بديلة decimals وdp، يحدد عدد الخانات العشرية المعروضة للمخرجات الرقمية، وقيمته الافتراضية عشرة وحده الأقصى خمسة عشر حتى تبقى ملفات JSON المرجعية ثابتة. اجمع بين التشغيل المجاني في المتصفح على هذه الصفحة وواجهة برمجة التطبيقات (API) المدفوعة عندما تحتاج إلى النتيجة الرياضية ذاتها داخل خط أنابيب آلي دون إعادة برمجة صيغة الكفاءة بنفسك.

أين يُستخدم حد كارنو في الدراسة والتصميم والبرمجيات

وتستخدم أدوات المنتجات والتعليم نقطة النهاية عندما يكتب متعلم قيمتي كلفن ساخنة وباردة ويجب أن تعرض الواجهة سقف الكفاءة المثالي. في هذه الصفحة يعمل كل شيء داخل متصفحك بالكامل؛ وعبر واجهة برمجة التطبيقات (API) يكلّف كل استعلام ناجح $0.002، ولا تُفرض رسوم على التحقق الفاشل، ولا يُخزَّن شيء بعد إعادة الرد. هذا الفصل — استكشاف تفاعلي مجاني وواجهة برمجة تطبيقات مدفوعة مطابقة له — يوافق بقية فئة A من فهرس KIT، ويتيح لك الانتقال من عرض توضيحي في الصف إلى خط أنابيب آلي دون تغيير النتيجة الرياضية.

أسئلة تقنية

كم تكلّف حاسبة كفاءة كارنو؟

هي مجانية في متصفحك على هذه الصفحة. وعبر واجهة برمجة التطبيقات (API) يكلّف الطلب الناجح $0.002؛ ولا تُفرض رسوم على المدخلات غير الصالحة.

ماذا يحدث إذا لم تكن درجة الحرارة الساخنة أكبر من الباردة؟

يُرفض الإدخال برمز invalid_input. تتطلب كفاءة كارنو η = 1 − Tc/Th أن تكون T_hot > T_cold على مقياس درجة حرارة مطلق.

هل يمكنني إدخال درجات حرارة بالمئوية؟

لا يُطبَّق تحويل تلقائي. حوّل إلى الكلفن أولًا (T_K = t_C + 273.15)، ثم أدخل T_hot وT_cold كدرجات حرارة مطلقة.

اطّلع على توثيق KIT الكامل ←

شغّل الأداة مجانًا

مثال محلول

ما معنى كفاءة كارنو وما الذي يحتويه الرد

أين يُستخدم حد كارنو في الدراسة والتصميم والبرمجيات

حالات الاستخدام

فحوص الواجبات والمختبر

ثوابت اختبار حتمية

حدود التصميم وبرمجيات التدريب

الأسئلة الشائعة

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

الـEndpoint

استدعِ الخدمة من بيئتك

مثال على الطلب

مثال على الاستجابة

الأسعار

الحدود

الأخطاء

ملاحظات تقنية

ما معنى كفاءة كارنو وما الذي يحتويه الرد

كيف تُقرأ درجتا حرارة الخزانين وكيف تبقى الكفاءة قابلة لإعادة الإنتاج

أين يُستخدم حد كارنو في الدراسة والتصميم والبرمجيات

أسئلة تقنية

شكرًا