成績係数の計算
低温側から400 Jの熱を100 Jの仕事で取り出す冷凍機のCOPは4です。吸収した熱と加えた仕事を入力するだけで、冷凍機やヒートポンプの成績係数が分かります。ブラウザで無料で使えます。
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- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- 吸収熱
- 400
- 仕事
- 100
- Cop
- 4
この成績係数計算機は、低温側で吸収した熱量と圧縮機または駆動系へ投入した仕事量が分かれば、冷凍機やヒートポンプの無次元COPを返します。定義となる比はCOP = 吸収熱÷仕事であり、初年次の熱力学、HVACの宿題、実験レポートで使うQ対Wの恒等式そのものです。エネルギーはジュール、キロワット時、その他一貫した組であればよく、係数自体に単位はありません。仕事量はゼロ以外である必要があります。
成績係数とは何か、COP = Q/Wはどう定義されるか
成績係数はCOPと略され、performance coefficientとしても検索されます。熱を軸仕事に変えるのではなく熱を運ぶ機械の性能指標です。冷凍機、冷凍庫、エアコンは、支払う電気仕事または圧縮機仕事の1単位あたり、低温空間からどれだけ熱を引き出せるかで評価されます。
ヒートポンプは同じ仕事量で高温空間へどれだけ熱を届けられるかで評価されます。いずれの場合もエネルギー比の定義は有用熱÷仕事です。冷凍機ではQは冷蔵室から吸収した熱です。
ヒートポンプでは、測定した量が室外コイルでの吸収熱ならそれを、問題文の分子が有用な暖房負荷ならそれを入力できます。エンジンはどちらでも同じ閉形式を適用し、仕事を黙って分子に足すことはありません。単位換算、冷媒物性の参照、蒸気圧縮サイクルの積分、二つの絶対温度からのカルノー限界は行いません。
それらは別の検索意図であり、別ページの対象です。このページが答えるのは、ワークシートや実験、一次設計の確認が吸収熱と仕事だけを与えるときに現れる二エネルギーのCOPです。
成績係数の照会が学習・実験・ソフトウェアで果たす役割
学生は、熱力学の章が冷凍サイクルを紹介するとき、問題が冷却負荷と圧縮機仕事を与えて成績係数を求めるとき、あるいは競技問題が冷凍機のCOPと熱機関効率を対比するときにCOP = Q÷Wに出会います。熱機関効率は別の比であり別のページです。
教員は、分子と分母を黙って入れ替えたり仕事0を特別な無限大として扱ったりする不透明な電卓アプリを信用せずに、控えめなエネルギーの組の解答例を事前に作れます。大学のHVAC実験は、カルノー限界、冷媒線図、多段サイクルを議論する前に、測定した蒸発器熱と電気仕事を一つのCOPに落とします。
一次の工学確認は、吸収熱と仕事だけが分かっているときにエネルギーに基づく係数を使い、詳細な蒸気圧縮モデルを組む前の健全性の上限とします。製品や教育のツールは、学習者が二つのエネルギーを入力し、画面が場当たり的なパーセントではなく無次元COPを示す必要があるときに同じ契約を呼び出します。
開発者は冷却デモ向けの決定的なテストベクトルを用意し、工程スケッチの前にユーザー入力の負荷を正規化し、どの言語でも割り算を再導出せずにCOP = Q/Wを要求するプログラミング課題を満たします。温度に基づく上限が必要なときはカルノー効率の補助と、機械が熱を運ぶのではなく仕事を生み出すときは熱機関効率のツールと組み合わせてください。
活用例
宿題と実験の確認
冷凍のワークシートやHVACの実験報告を採点する前に、吸収熱と圧縮機仕事からCOP = Q/Wを計算します。
決定的なテストフィクスチャ
単体テスト、冷却デモ、エネルギー比に関する継続的インテグレーションのアサーション向けに、再現可能な成績係数を生成します。
設計の上限とチュータリングソフト
ユーザーが入力した吸収熱と仕事を無次元COPに正規化し、工程スケッチ、対話型授業、一次のHVAC確認に使います。
よくある質問
冷凍機とヒートポンプはここで同じ公式を使いますか？
はい。 どちらもCOP = Q/Wです。問題の分子に入る熱を入力してください。冷凍機なら吸収した冷却熱、ヒートポンプなら問題文が指定する有用熱です。
成績係数は熱効率と同じですか？
いいえ。 熱効率は仕事を生む機関の仕事÷入力熱です。成績係数は熱を運ぶ機械の有用熱÷仕事であり、しばしば1より大きくなります。
熱と仕事はキロワット時で入力してもよいですか？
はい、熱と仕事が同じ単位であれば使えます。成績係数は単位のない比だからです。単位の換算はしないので、ジュールとキロワット時を混ぜると誤った結果になります。
温度からカルノー限界も確認できますか？
できません。この計算は吸収した熱を仕事で割るだけです。2つの絶対温度から求めるカルノー限界や冷媒の表、蒸気圧縮サイクル全体の計算は別の計算で行います。
仕事がゼロだとどうなりますか？
仕事は分母にあるため、ゼロでは比が定まらず、計算は受け付けられません。仕事を加えていない状態では成績係数を示せないので、無限大を返す代わりに入力の誤りとして知らせます。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/performance-coefficient \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"heat_absorbed":400,"work":100}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/performance-coefficient", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"heat_absorbed": 400,
"work": 100
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/performance-coefficient",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"heat_absorbed": 400,
"work": 100
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/performance-coefficient", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"heat_absorbed":400,"work":100}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"heat_absorbed":400,"work":100}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/performance-coefficient", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"heat_absorbed": 400,
"work": 100
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.performance_coefficient",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
制限
max_abs_energy | 1000000000000000 |
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
分母が消えると比が未定義になるため、エンジンはInfinityではなくinvalid_inputでその場合を拒否します。
成績係数とは何か、COP = Q/Wはどう定義されるか
この計算機はheat_absorbedを分子Q、workを分母Wとして受け取り、COP = Q÷Wを無次元数として返します。応答は整形した入力をエコーし、copを報告し、公式COP = Q / Wを再掲し、単位をdimensionlessとラベルし、methodをperformance_coefficientとして、ノートがパーセント尺度を勝手に作らずに数値を保存できるようにします。仕事が分母にあるため、仕事入力が0だと比は未定義になり、エンジンはInfinityやNaNではなくinvalid_inputで失敗します。これは、仕事が供給されていないときに成績係数を引用できないという教室での正直な声明です。経路は時計も乱数シードもネットワーク呼び出しもない純粋な浮動小数点算術なので、同一入力は常に同一のJSONになります。
入力契約、仕事量ゼロの拒否、応答の形
文書化されたエネルギー上限を超える大きさは拒否され、誤った単位換算がアイソレートを溢れさせないようにします。臨界の端は消える分母です。仕事は負でもよく、駆動される冷凍機では珍しいものの数学的には定義され、記録系列の符号誤りを示すことがあります。吸収熱はゼロを含む任意の有限値でよく、その場合COPは単に0になります。典型的な確認は吸収熱400単位と仕事100単位で、COPは4です。比が本当に無次元になるよう、両方のエネルギーを一致した単位に保ってください。必須の有限な数値を二つ含むJSON本体をPOSTしてください。heat_absorbedはQで、低温側で受け取った熱、またはCOPの分子として扱う有用熱であり、ジュールでも任意のエネルギー単位でも構いません。エイリアスQ、Q_c、Qc、heat、cooling、q_absorbedを受け付けるので、表計算、クエリ文字列、型付きフォームでも同じ契約を再利用できます。workは同じエネルギー単位のWで、エイリアスはW、work_input、work_inです。両フィールドはJSONの数値でも十進文字列でもよく、欠落、空文字、NaN、Infinity、非数値テキストはフィールド名付きのinvalid_inputで失敗し、課金されません。workの絶対値が微小なイプシロン以内で0のとき、リクエストはinvalid_inputで失敗し、仕事がゼロのとき成績係数COP = Q/Wは未定義であるというメッセージを返すので、呼び出し元がInfinityを受け取ることはありません。自動パイプラインで同一の数学的結果が必要なときは、無料のブラウザフォームと有料APIを組み合わせてください。成功したAPI呼び出しは$0.002で、検証失敗は残高を消費しません。
成績係数の照会が学習・実験・ソフトウェアで果たす役割
このページでは計算はすべてブラウザ内で完結し、APIでは成功した照会ごとに$0.002かかり、検証失敗は課金されず、応答の後は何も保存されません。無料の対話的な探索と同一結果の有料APIという分離は、tier Aカタログの他項目と同じであり、教室デモから自動パイプラインへ、数学的結果を変えずに移れます。
技術的な質問
成績係数計算機の料金はいくらですか。
このページではブラウザで無料です。APIでは成功したリクエストが$0.002で、無効な入力は課金されません。
仕事入力がゼロのとき、なぜ無限大ではなく失敗するのですか。
COPは吸収熱を仕事で割った値です。仕事がゼロだと比は未定義なので、エンジンはInfinityやNaNではなくinvalid_inputを返します。
heat_absorbedとworkはどのエネルギー単位を使うべきですか。
ジュール、キロワット時、BTU、その他一貫した組であれば任意です。係数は無次元で、両方の数値が同じ単位を共有する限り単位には依存しません。