成績係数計算機
100の仕事で400の熱を取り除く冷蔵庫のCOPは4です。同じ組み合わせをヒートポンプとして見ると500の熱を届け、COPは5になります。両方の値は同じエネルギー単位で入れてください。ブラウザで無料で使えます。
- 無料
- 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
- 除去した熱量
- 400
- 仕事量
- 100
- 届けられた熱量
- 500
- 装置
- Refrigerator
- COP
- 4
- 冷凍機のCOP
- 4
この成績係数計算機は、低温部から除去した熱量と同じエネルギー単位で表した投入仕事量が分かれば、冷凍機やヒートポンプのCOPを求めます。冷凍機の場合、定義となる比はCOP_R = 除去した熱量÷仕事量で、電気的または機械的な仕事1単位あたりどれだけの冷却が得られるかを測ります。ヒートポンプの場合、この計算機は、高温部に供給される熱量が除去した熱量と仕事量の和に等しいという熱力学第一法則のエネルギー収支を適用するため、COP_HP = その和÷仕事量、同じことですがCOP_R+1になります。エネルギーはジュール、キロワット時、その他任意の一貫した単位でかまいません。COPは無次元であり、両方の数値が同じ単位を共有する限り、どちらの単位を選んでも結果は変わりません。エンジンは通信呼び出しもサンプリングも日付依存の近道もない完全に決定的な算術です。宿題やHVACのサイズ確認、実験の準備にはブラウザで無料でお使いいただけます。
成績係数とは何か、表示される結果
成績係数は、熱を仕事に変換するのではなく熱を移動させる冷却・加熱装置の標準的な性能指標です。冷凍機の有用な効果は冷蔵庫から引き出された熱であり、その熱をコンプレッサーとファンに供給された仕事で割ると、COP_R = Q_c÷Wが得られます。ヒートポンプの有用な効果は高温部に届けられる熱です。
作動流体の理想的な閉じたエネルギー収支のもとで、Q_h = Q_c+Wであるため、COP_HP = Q_h÷Wとなり、これは同じ数値のペアに対して常に冷凍機のCOPより1大きくなります。実際の機械は、摩擦、熱漏れ、有限の温度差のためにこれらの比に届きませんが、エネルギーに基づく定義は教科書、宿題、一次設計における最初の確認であり続けます。
分母が消えるとCOPが未定義になるためです。カルノー温度限界、潜熱の相変化、あるいは完全な蒸気圧縮シミュレーションが必要な場合は専用のツールをお使いください。
冷凍機・ヒートポンプのCOPが学習・設計・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、問題が冷却負荷とコンプレッサーの仕事量を与えて性能を求めさせるとき、あるいはコンテストの問題が冷凍機のCOPと熱機関の効率を対比させるときにCOP = Q÷Wに出会います。
教師は、分子と分母を黙って入れ替えたり仕事量0を特別な無限大のケース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ペアの解答例を事前に生成できます。
開発者は、HVACのデモ向けの決定的なテストベクトルを生成したり、プロセスのスケッチの前にユーザー入力の負荷を正規化したり、いい加減なパーセンテージではなく無次元のCOPを要求するプログラミング課題を満たしたりするために、同じ契約をスクリプトから呼び出します。
一次的な工学確認は、カルノー温度限界、冷媒の線図、多段サイクルがモデル化される前に、除去した熱量と仕事量だけが分かっている場合にエネルギーに基づくCOPを使います。
活用例
宿題と実験の確認
冷凍のワークシートやHVACの実験を採点する前に、エネルギーのペアからCOP_R = Q_c/WまたはCOP_HP = (Q_c+W)/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CIアサーション向けに再現性のある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ウェア
プロセスのスケッチやインタラクティブな授業向けに、ユーザー入力の除去した熱量と仕事量を冷凍機とヒートポンプのCOPに正規化します。
よくある質問
冷凍機のCOPはどう定義されますか?
COP_R = Q_c / Wです。Q_cは低温部から除去した熱量、Wは同じエネルギー単位での仕事の投入量です。結果は無次元です。
ここでヒートポンプのCOPはどう定義されますか?
エネルギー収支Q_h = Q_c + Wを仮定すると、COP_HP = (Q_c + W) / Wで、同じ入力に対してCOP_R + 1に等しくなります。
仕事量が0の場合はどうなりますか?
仕事量が0のときCOP = Q/Wは未定義であり、この計算機は決してInfinityを返しません。
結果はなぜ精度で丸められるのですか?
既定の精度は小数点以下10桁で、0から15の範囲で設定できます。
実際の機械がこの値に届かないのはなぜですか？
摩擦や熱の漏れ、有限の温度差によって効果の一部が失われるためです。それでも、エネルギーに基づく定義は教科書や課題、初期設計での最初の確認に使われます。
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/thermo/cop-refrigerator \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"heat_removed":400,"work":100}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/thermo/cop-refrigerator", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"heat_removed": 400,
"work": 100
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/thermo/cop-refrigerator",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"heat_removed": 400,
"work": 100
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/thermo/cop-refrigerator", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"heat_removed":400,"work":100}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"heat_removed":400,"work":100}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/thermo/cop-refrigerator", 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_removed": 400,
"work": 100
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "thermo.cop_refrigerator",
"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
仕事量はゼロでない必要があります:仕事の投入が0だと比が未定義になり、Infinityを返す代わりにinvalid_inputで拒否されます。CIやチュータリングソフト、浮動小数点のステップを手作業で作ってはならない教育デモで再現性のあるCOPのフィクスチャが必要な場合は、成功したリクエストごとに$0.002のAPIをご利用ください。
成績係数とは何か、レスポンスに含まれる内容
この計算機は、正規化された入力heat_removedとwork、除去した熱量+仕事量に等しいheat_delivered、選んだ装置ラベル、その装置に対する主要なcop、比較のためのcop_refrigeratorとcop_heat_pumpの両方、使用したprecision、methodタグcoefficient_of_performance、短いformulaの説明、COPが無次元であるという単位のヒントを返します。自動単位変換、冷媒物性の参照、カルノー温度限界、サイクルのモンテカルロサンプリングはありません:エンジンはサポートされる数値範囲内で閉形式を評価するか、それ以外はinvalid_inputで入力を拒否します。熱量や仕事量フィールドの欠落、有限でない値、規定上限を超える大きさ、そして仕事量0はすべて拒否されます。このページが答えるのは除去した熱量と仕事量からのエネルギー比COPのみで、ワークシート、単体テスト、記号的なステップを勝手に作ってはならないAPI利用者に適した安定した数値出力です。
熱量と仕事量の読み取り方とCOPの再現性の保ち方
両方とも一貫した1つのエネルギー単位での有限な数値でなければなりません。fridge、cooling、heatpump、heatingといった非公式の同義語もこれら2つのモードにマッピングされます。冷却効果に優先されるフィールドはheat_removedですが、Q_c、Qc、Q、heat、coolingのエイリアスも受け付けるため、スプレッドシートやクエリ文字列、型付きフォームでも同じ契約を再利用できます。コンプレッサーや駆動系の投入に優先されるフィールドはworkで、エイリアスW、work_input、work_inがあります。フィールドの欠落はフィールド名を示すメッセージとともにinvalid_inputで失敗します。仕事量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、仕事量が0のときCOP = Q÷Wが未定義であるという明示的なメッセージが表示されるため、呼び出し元がInfinityやNaNを受け取ることは決してありません。任意のdevice(エイリアスmode、type、kind)はrefrigerator(既定)またはheat_pumpを選択します。任意のprecisionフィールド(エイリアスdecimals、dp)は数値出力で公開する小数桁数を選び、既定は10、上限は15でJSONのgoldensを安定させます。自動パイプラインの中で同一の数学的結果が必要な場合は、このページの無料ブラウザ実行と有料APIを組み合わせ、COPの公式を自前で再実装せずに済ませてください。
冷凍機・ヒートポンプのCOPが学習・設計・ソフトウェアで果たす役割
プロダクトや教育向けツールは、学習者が冷却と仕事量の値を入力するとUIが冷凍機とヒートポンプの両方の数値を並べて表示する場面でこのエンドポイントを使います。このページでは処理はすべてブラウザ内で完結し、API経由では成功した照会1件ごとに$0.002かかり、検証に失敗した場合は課金されず、レスポンスを返した後は何も保存されません。無料のインタラクティブな検証と、同一の結果を返す有料APIというこの分離はKITのtier Aカタログ全体の方針と一致しており、教室でのデモから自動パイプラインへ、数学的な結果を変えることなく移行できます。温度に基づく上限が必要な場合はカルノー効率のヘルパーと、無料で決定的なエネルギー計算機の小さなラボを構築する際は他の熱力学エンドポイントとも組み合わせてください。
技術的な質問
成績係数計算機の料金は?
このページのブラウザ上では無料です。API経由では成功したリクエストごとに$0.002かかり、無効な入力には課金されません。