A motor képlete szerint végzett munka. Hőgépek működési elve

Sokféle gép működését olyan fontos mutató jellemzi, mint pl Termikus hatásfok motor. A mérnökök minden évben arra törekednek, hogy korszerűbb berendezéseket hozzanak létre, amelyek alacsonyabb üzemanyag-fogyasztás mellett a maximális eredményt adják használatukból.

Fűtőmotoros készülék

Mielőtt megértené, mi a hatékonyság, meg kell érteni, hogyan működik ez a mechanizmus. Működési elveinek ismerete nélkül lehetetlen kideríteni ennek a mutatónak a lényegét. A hőmotor olyan berendezés, amely belső energiát használ fel. Minden olyan hőmotor, amely a hőenergiát mechanikai energiává alakítja, felhasználja az anyagok hőtágulását a hőmérséklet emelkedésével. A szilárdtest-motorokban nem csak az anyag térfogata, hanem a test alakja is megváltoztatható. Egy ilyen motor működését a termodinamika törvényei szabályozzák.

Működési elve

A hőmotor működésének megértéséhez figyelembe kell venni a tervezés alapjait. A készülék működéséhez két testre van szükség: meleg (fűtő) és hideg (hűtő, hűtő). A hőgépek működési elve (hőmotor hatásfoka) típusuktól függ. A hűtőszekrény gyakran gőzkondenzátor, a fűtőtest pedig bármilyen típusú tüzelőanyag, amely a tűztérben ég. Az ideális hőmotor hatásfokát a következő képlet határozza meg:

Hatékonyság = (Theating - Cooling) / Theating x 100%.

Ugyanakkor a hatékonyság igazi motor soha nem haladhatja meg az e képlet szerint kapott értéket. Ezenkívül ez a szám soha nem haladja meg a fent említett értéket. A hatékonyság növelése érdekében leggyakrabban a fűtőtest hőmérsékletét növelik, és a hűtőszekrény hőmérsékletét csökkentik. Mindkét folyamatot korlátozzák a berendezés tényleges működési feltételei.

Amikor egy hőmotor működik, a munka megtörténik, mivel a gáz energiát veszít, és egy bizonyos hőmérsékletre lehűl. Ez utóbbi általában több fokkal magasabb, mint a környező légkör. Ez a hűtőszekrény hőmérséklete. Ezt a speciális eszközt a kipufogó gőz hűtésére és ezt követő kondenzációjára tervezték. Ahol kondenzátorok vannak, a hűtőszekrény hőmérséklete néha alacsonyabb, mint a környezeti hőmérséklet.

A hőmotorban, amikor egy test felmelegszik és kitágul, nem képes minden belső energiáját feladni a munka elvégzésére. A hő egy része a kipufogógázokkal vagy gőzzel együtt a hűtőbe kerül. A belső hőenergiának ez a része elkerülhetetlenül elvész. A tüzelőanyag elégetése során a munkaközeg bizonyos mennyiségű Q 1 hőt kap a fűtőberendezéstől. Ugyanakkor továbbra is elvégzi az A munkát, amely során a hőenergia egy részét átadja a hűtőszekrénynek: Q 2

A hatásfok jellemzi a motor hatásfokát az energiaátalakítás és átvitel terén. Ezt a mutatót gyakran százalékban mérik. Hatékonysági képlet:

η*A/Qx100%, ahol Q az elhasznált energia, A a hasznos munka.

Az energiamegmaradás törvénye alapján arra a következtetésre juthatunk, hogy a hatásfok mindig kisebb lesz, mint egység. Vagyis soha nem lesz hasznosabb munka, mint az arra fordított energia.

A motor hatásfoka a hasznos munka és a fűtőberendezés által szolgáltatott energia aránya. A következő képlet formájában ábrázolható:

η = (Q 1 -Q 2)/ Q 1, ahol Q 1 a fűtőtesttől kapott hő, Q 2 pedig a hűtőnek kerül.

Hőmotor működése

A hőmotor által végzett munka kiszámítása a következő képlettel történik:

A = |Q H | - |Q X |, ahol A munka, Q H a fűtőberendezéstől kapott hőmennyiség, Q X a hűtőnek adott hőmennyiség.

|Q H | - |Q X |)/|Q H | = 1 - |Q X |/|Q H |

Ez egyenlő a motor által végzett munka és a kapott hőmennyiség arányával. Az átvitel során a hőenergia egy része elvész.

Carnot motor

A hőmotor maximális hatásfoka a Carnot készülékben figyelhető meg. Ez annak köszönhető, hogy ebben a rendszerben ez csak a fűtő (Tn) és a hűtő (Tx) abszolút hőmérsékletétől függ. A Carnot-ciklus szerint működő hőmotor hatásfokát a következő képlet határozza meg:

(Tn - Tx)/ Tn = - Tx - Tn.

A termodinamika törvényei lehetővé tették a lehetséges maximális hatásfok kiszámítását. Ezt a mutatót először Sadi Carnot francia tudós és mérnök számította ki. Feltalált egy hőmotort, amely ideális gázzal működött. 2 izotermából és 2 adiabátból álló ciklusban működik. Működésének elve meglehetősen egyszerű: egy fűtőtestet egy gáztartályhoz csatlakoztatnak, aminek eredményeként a munkaközeg izotermikusan tágul. Ugyanakkor működik, és bizonyos mennyiségű hőt vesz fel. Ezt követően az edényt hőszigeteljük. Ennek ellenére a gáz tovább tágul, de adiabatikusan (a környezettel való hőcsere nélkül). Ilyenkor a hőmérséklete a hűtőszekrény hőmérsékletére csökken. Ebben a pillanatban a gáz érintkezésbe kerül a hűtővel, aminek következtében az izometrikus kompresszió során bizonyos mennyiségű hőt ad le. Ezután az edényt ismét hőszigeteljük. Ebben az esetben a gáz adiabatikusan összepréselődik eredeti térfogatára és állapotára.

Fajták

Manapság sokféle hőmotor létezik, amelyek különböző elven és különböző üzemanyagokkal működnek. Mindegyiknek megvan a saját hatékonysága. Ezek a következők:

Belső égésű motor (dugattyú), amely egy olyan mechanizmus, amelyben az égő üzemanyag kémiai energiájának egy része mechanikai energiává alakul. Az ilyen eszközök lehetnek gázok és folyékonyak. Vannak 2- és 4-ütemű motorok. Folyamatos munkaciklusuk lehet. Az üzemanyag-keverék elkészítésének módja szerint ilyen motorok a karburátoros (külső keverékképzéssel) és a dízel (belsővel). Az energiaátalakító típusa alapján dugattyúsra, sugárhajtásúra, turbinára és kombináltra osztják. Az ilyen gépek hatásfoka nem haladja meg a 0,5-öt.

A Stirling-motor olyan eszköz, amelyben a munkafolyadék zárt térben van elhelyezve. Ez egyfajta külső égésű motor. Működési elve a test időszakos hűtésére/felfűtésére épül, a térfogatváltozások miatti energiatermeléssel. Ez az egyik leghatékonyabb motor.

Turbinás (forgó) motor külső tüzelőanyaggal. Az ilyen létesítmények leggyakrabban a hőerőművekben találhatók.

A turbinás (forgó) belső égésű motorokat a hőerőművekben csúcs üzemmódban használják. Nem olyan elterjedt, mint mások.

A turbinás motor a tolóerejének egy részét a propellerén keresztül hozza létre. A többit a kipufogógázokból kapja. Kialakítása egy forgómotor (gázturbina), melynek tengelyére propeller van felszerelve.

Más típusú hőmotorok

Rakéta-, turbó- és sugárhajtóművek, amelyek a kipufogógázokból nyerik a tolóerőt.

A szilárdtest-motorok szilárd anyagot használnak tüzelőanyagként. Működés közben nem a térfogata változik, hanem az alakja. A berendezés működtetésekor rendkívül kis hőmérséklet-különbséget alkalmaznak.

Hogyan növelheti a hatékonyságot

Lehetséges-e növelni a hőgép hatásfokát? A választ a termodinamikában kell keresni. Különböző típusú energiák kölcsönös átalakulását tanulmányozza. Megállapítást nyert, hogy lehetetlen az összes rendelkezésre álló hőenergiát elektromos, mechanikus stb. energiává alakítani. Átalakításuk hőenergiává azonban minden korlátozás nélkül megtörténik. Ez annak köszönhető, hogy a hőenergia természete a részecskék rendezetlen (kaotikus) mozgásán alapul.

Minél jobban felmelegszik egy test, annál gyorsabban mozognak az alkotó molekulák. A részecskék mozgása még ingadozóbb lesz. Ezzel együtt mindenki tudja, hogy a rend könnyen káosszá változhat, amit nagyon nehéz megrendelni.

A hőmotor hatékonysága. Az energiamegmaradás törvénye szerint a motor által végzett munka egyenlő:

hol van a fűtőtesttől kapott hő, az a hűtőnek adott hő.

A hőmotor hatásfoka a motor által végzett munka és a fűtőberendezéstől kapott hőmennyiség aránya:

Mivel minden motor átad némi hőt a hűtőnek, minden esetben

Hőmotorok maximális hatásfoka. A francia mérnök és tudós, Sadi Carnot (1796, 1832) „Reflections on the Driving Force of Fire” (1824) című munkájában célul tűzte ki: kideríteni, milyen körülmények között lesz a leghatékonyabb a hőgép működése, azaz milyen körülmények között. körülmények között a motor maximális hatásfokú lesz.

Carnot egy ideális hőmotorral állt elő, ideális gázzal, mint munkafolyadékkal. Kiszámolta ennek a gépnek a hatásfokát, amely hőfokfűtővel és hőmérsékletű hűtővel működik

Ennek a képletnek az a fő jelentősége, hogy Carnot bebizonyította, hogy a termodinamika második főtételére támaszkodva egyetlen hőfokfűtéssel és hőmérséklethűtővel működő valódi hőgép sem lehet olyan hatásfoka, amely meghaladja az ideális hőgép hatásfokát.

A (4.18) képlet megadja a hőgépek maximális hatásfokának elméleti határát. Ez azt mutatja, hogy minél magasabb a fűtőelem és minél alacsonyabb a hűtőszekrény hőmérséklete, annál hatékonyabb a hőmotor. Csak abszolút nullával egyenlő hűtőszekrény hőmérsékleten,

De a hűtőszekrény hőmérséklete gyakorlatilag nem lehet sokkal alacsonyabb, mint a környezeti hőmérséklet. Növelheti a fűtőelem hőmérsékletét. Azonban minden anyag (szilárd test) korlátozott hőállósággal vagy hőállósággal rendelkezik. Melegítéskor fokozatosan elveszíti rugalmas tulajdonságait, és kellően magas hőmérsékleten megolvad.

Most a mérnökök fő erőfeszítései a motorok hatásfokának növelésére irányulnak az alkatrészeik súrlódásának, a tökéletlen égésből adódó üzemanyag-veszteségnek stb. csökkentésével. A hatékonyság növelésének valódi lehetőségei még mindig nagyok. Így egy gőzturbina esetében a kezdeti és a végső gőzhőmérséklet körülbelül a következő: Ezeken a hőmérsékleteken a maximális hatásfok értéke:

A különböző típusú energiaveszteségek miatti hatásfok tényleges értéke egyenlő:

A hőgépek hatásfokának növelése, a lehető maximumhoz való közelítése a legfontosabb műszaki feladat.

Hőgépek és természetvédelem. A hőmotorok elterjedt alkalmazása a kényelmes energia lehető legnagyobb mértékű beszerzése érdekében, összehasonlítva

minden más típusú termelési folyamat környezeti hatásokkal jár.

A termodinamika második főtétele szerint az elektromos és mechanikai energia előállítása elvileg nem valósítható meg anélkül, hogy jelentős mennyiségű hő kerüljön a környezetbe. Ez csak a Föld átlaghőmérsékletének fokozatos emelkedéséhez vezethet. Most az áramfelvétel körülbelül 1010 kW. Amikor ezt a teljesítményt elérjük, az átlaghőmérséklet észrevehetően (körülbelül egy fokkal) emelkedik. A hőmérséklet további emelkedése a gleccserek olvadásának és a tengerszint katasztrofális emelkedésének veszélyét jelentheti.

Ez azonban korántsem meríti ki a hőmotorok használatának negatív következményeit. A hőerőművek kemencéi, az autók belső égésű motorjai stb. folyamatosan bocsátanak ki a légkörbe a növényekre, állatokra és az emberre káros anyagokat: kénvegyületeket (szén égetésekor), nitrogén-oxidokat, szénhidrogéneket, szén-monoxidot (CO), stb. Különleges veszély Ebben a tekintetben az autók képviseltetik magukat, amelyek száma riasztóan nő, és a kipufogógázok tisztítása nehézkes. Az atomerőműveknek szembe kell nézniük a veszélyes radioaktív hulladékok elhelyezésének problémájával.

Emellett az erőművekben a gőzturbinák használata nagy területeket igényel a kilépő gőz hűtéséhez. 1980-ban hazánknak körülbelül vízre volt szüksége ezekre a célokra, azaz a gazdaság összes ágazatának vízellátásának mintegy 35%-ára.

Mindez számos komoly problémát jelent a társadalom számára. A hőgépek hatásfokának növelésének legfontosabb feladata mellett számos környezetvédő intézkedést is végre kell hajtani. Növelni kell azon szerkezetek hatékonyságát, amelyek megakadályozzák a káros anyagok légkörbe jutását; az üzemanyag teljesebb elégetése az autómotorokban. A kipufogógázokban magas CO-tartalmú járműveket jelenleg is tilos használni. Szóba kerül a hagyományosakkal versenyezni képes elektromos járművek létrehozásának lehetősége, illetve a kipufogógázokban káros anyagokat nem tartalmazó üzemanyag felhasználásának lehetősége, például hidrogén és oxigén keverékével működő motorokban.

A hely- és vízkészletek megtakarítása érdekében célszerű teljes erőmű-komplexumokat, elsősorban atomerőműveket építeni, zárt vízellátási ciklussal.

A törekvések másik iránya az energiafelhasználás hatékonyságának növelése és a megtakarításokért való küzdelem.

A fent felsorolt ​​problémák megoldása létfontosságú az emberiség számára. És ezek a problémák maximális sikerrel

szocialista társadalomban, országszerte tervezett gazdasági fejlesztéssel kell megoldani. A környezetvédelem megszervezése azonban globális szintű erőfeszítéseket igényel.

1. Milyen folyamatokat nevezünk irreverzibilisnek? 2. Nevezze meg a legjellemzőbb irreverzibilis folyamatokat! 3. Mondjon példákat a szövegben nem említett irreverzibilis folyamatokra! 4. Fogalmazza meg a termodinamika második főtételét! 5. Ha a folyók visszafelé folynának, az az energiamegmaradás törvényének megsértését jelentené? 6. Milyen eszközt nevezünk hőmotornak? 7. Mi a szerepe a hőmotor fűtőjének, hűtőjének és munkaközegének? 8. Miért nem tudják a hőgépek az óceán belső energiáját felhasználni energiaforrásként? 9. Mekkora a hőgép hatásfoka?

10. Mekkora lehet a hőgép hatásfokának maximális értéke?

Ősidők óta az emberek megpróbálták az energiát mechanikai munkává alakítani. Átalakították a szél kinetikus energiáját, a víz potenciális energiáját stb. A 18. századtól kezdtek megjelenni olyan gépek, amelyek az üzemanyag belső energiáját munkává alakították. Az ilyen gépek a hőmotoroknak köszönhetően működtek.

A hőmotor olyan berendezés, amely a hőenergiát mechanikai munkává alakítja a magas hőmérséklet hatására bekövetkező tágulás (leggyakrabban gázok) következtében.

Minden hőmotor a következő alkatrészekkel rendelkezik:

• Fűtőelem. A környezetéhez képest magas hőmérsékletű test.
• Munkafolyadék. Mivel a terjeszkedés biztosítja a munkát, ennek az elemnek jól kell bővülnie. Általában gázt vagy gőzt használnak.
• Hűtő. Alacsony hőmérsékletű test.

A munkafolyadék hőenergiát kap a fűtőberendezéstől. Ennek eredményeként kezd bővülni és működik. Ahhoz, hogy a rendszer újra működjön, vissza kell állítani az eredeti állapotába. Ezért a munkafolyadékot lehűtik, vagyis a felesleges hőenergiát mintegy a hűtőelembe öntik. És a rendszer visszatér eredeti állapotába, majd a folyamat újra megismétlődik.

Hatékonysági számítás

A hatásfok kiszámításához a következő jelölést vezetjük be:

Q 1 – A fűtőelemtől kapott hőmennyiség

A’ – A munkafolyadék által végzett munka

Q 2 – A hűtőből a munkaközeg által kapott hőmennyiség

A lehűlési folyamat során a test hőt ad át, így Q 2< 0.

Egy ilyen eszköz működése ciklikus folyamat. Ez azt jelenti, hogy egy teljes ciklus befejezése után a belső energia visszatér eredeti állapotába. Ekkor a termodinamika első főtétele szerint a munkaközeg által végzett munka megegyezik a fűtőelemtől kapott hőmennyiség és a hűtőtől kapott hő különbségével:

Q 2 negatív érték, ezért modulo vételre kerül

A hatékonyságot a hasznos munka és a rendszer által végzett teljes munka arányaként fejezzük ki. Ebben az esetben a teljes munka megegyezik a munkafolyadék melegítésére fordított hőmennyiséggel. Az összes felhasznált energia Q1-en keresztül fejeződik ki.

« Fizika - 10. osztály"

A problémák megoldásához ismert kifejezéseket kell használni a hőgépek hatásfokának meghatározására, és szem előtt kell tartani, hogy a (13.17) kifejezés csak ideális hőmotorra érvényes.

1. feladat.

A gőzgép kazánjában a hőmérséklet 160 °C, a hűtőszekrény hőmérséklete 10 °C.
Elméletileg mekkora munkavégzésre képes egy gép, ha 200 kg tömegű, 2,9 10 7 J/kg fajlagos égéshővel rendelkező szenet 60%-os hatásfokú kemencében égetnek el?

Megoldás.

A maximális munkát egy ideális Carnot-ciklus szerint működő hőgép tudja elvégezni, melynek hatásfoka η = (T 1 - T 2)/T 1, ahol T 1 és T 2 a fűtőtest abszolút hőmérséklete, ill. hűtőszekrény. Bármely hőmotor esetében a hatásfokot az η = A/Q 1 képlet határozza meg, ahol A a hőgép által végzett munka, Q 1 a gép által a fűtőberendezéstől kapott hőmennyiség.
A feladat feltételeiből jól látható, hogy Q 1 része a tüzelőanyag elégetésekor felszabaduló hőmennyiségnek: Q 1 = η 1 mq.

Ekkor hol van A = η 1 mq(1 - T 2 /T 1) = 1,2 10 9 J.

2. feladat.

Az N = 14,7 kW teljesítményű gőzgép m = 8,1 kg tömegű tüzelőanyagot fogyaszt 1 üzemóra alatt, q = 3,3 10 7 J/kg fajlagos égéshő mellett.
A kazán hőmérséklete 200 °C, a hűtőszekrény 58 °C.
Határozza meg ennek a gépnek a hatásfokát, és hasonlítsa össze egy ideális hőmotor hatásfokával.

Megoldás.

A hőgép hatásfoka megegyezik az A befejezett mechanikai munka és a tüzelőanyag elégetése során felszabaduló Qlt hőmennyiség elhasznált mennyiségével.
Hőmennyiség Q 1 = mq.

Ugyanebben az időben végzett munka A = Nt.

Így η = A/Q 1 = Nt/qm = 0,198, vagy η ≈ 20%.

Ideális hőmotorhoz η < η ид.

3. feladat.

Egy ideális hőmotor η hatásfokkal fordított ciklusban működik (13.15. ábra).

Mekkora hőmennyiség vehető el a hűtőszekrényből az A gépi munka elvégzésével?

Mivel a hűtőgép fordított ciklusban működik, ahhoz, hogy a hő a kevésbé fűtött testről a melegebbre kerüljön, külső erők pozitív munkát kell végezniük.
Hűtőgép vázlatos rajza: Q 2 hőmennyiséget vesznek el a hűtőszekrényből, a munkát külső erők végzik, és egy Q 1 mennyiségű hőt adnak át a fűtőberendezésnek.
Ennélfogva, Q 2 = Q 1 (1 - η), Q 1 = A/η.

Végül Q 2 = (A/η)(1 - η).

Forrás: „Fizika - 10. osztály”, 2014, Myakishev, Bukhovtsev, Sotsky tankönyv

A termodinamika alapjai. Hőjelenségek - Fizika, tankönyv 10. évfolyamnak - Tantermi fizika

A Carnot által kapott (5.12.2) képlet fő jelentősége egy ideális gép hatásfokára nézve az, hogy meghatározza bármely hőgép lehetséges maximális hatásfokát.

Carnot a termodinamika második főtétele* alapján bebizonyította a következő tételt: bármely valódi hőmotor, amely hőmérséklet-fűtővel működikT 1 és a hűtőszekrény hőmérsékleteT 2 , nem lehet olyan hatásfoka, amely meghaladja az ideális hőmotor hatásfokát.

* Carnot valójában Clausius és Kelvin előtt állapította meg a termodinamika második főtételét, amikor a termodinamika első főtétele még nem volt szigorúan megfogalmazva.

Nézzünk először egy hőmotort, amely reverzibilis ciklusban működik valódi gázzal. A ciklus bármi lehet, csak az a fontos, hogy a fűtőtest és a hűtőszekrény hőmérséklete megfelelő legyen T 1 És T 2 .

Tegyük fel, hogy egy másik (nem a Carnot-ciklus szerint működő) hőgép hatásfoka η ’ > η . A gépek közös fűtéssel és közös hűtővel működnek. Hagyja, hogy a Carnot gép fordított ciklusban működjön (mint egy hűtőgép), és hagyja, hogy a másik gép előremenő ciklusban működjön (5.18. ábra). A hőmotor az (5.12.3) és (5.12.5) képleteknek megfelelően a következőképpen működik:

A hűtőgépet mindig úgy lehet megtervezni, hogy a hűtőből vegye át a hőmennyiséget K 2 = ||

Ezután az (5.12.7) képlet szerint el kell végezni a munkát

(5.12.12)

Mivel η" > η feltétellel , Hogy A" > A. Ezért egy hőmotor meg tud hajtani egy hűtőgépet, és így is marad többletmunka. Ezt a többletmunkát egy forrásból vett hő végzi. Hiszen a hő nem kerül át a hűtőszekrénybe, ha két gép egyszerre működik. Ez azonban ellentmond a termodinamika második főtételének.

Ha feltételezzük, hogy η > η ", akkor egy másik gépet hátramenetben, egy Carnot gépet pedig előremenő ciklusban dolgozhat. Ismét ellentmondásba fogunk jutni a termodinamika második főtételével. Ebből következően két, reverzibilis cikluson működő gép hatásfoka azonos: η " = η .

Más kérdés, ha a második gép visszafordíthatatlan ciklusban működik. Ha η-t feltételezünk " > η , akkor ismét ellentmondásba kerülünk a termodinamika második főtételével. Azonban a t|"< г| не противоречит второму закону термодинамики, так как необратимая тепловая машина не может работать как холодильная машина. Следовательно, КПД любой тепловой машины η" ≤ η vagy

Ez a fő eredmény:

(5.12.13)

Valódi hőmotorok hatásfoka

Az (5.12.13) képlet megadja a hőgépek maximális hatásfokának elméleti határát. Ez azt mutatja, hogy minél magasabb a fűtőelem és minél alacsonyabb a hűtőszekrény hőmérséklete, annál hatékonyabb a hőmotor. Csak abszolút nullával egyenlő hűtőszekrény hőmérsékleten η = 1.

De a hűtőszekrény hőmérséklete gyakorlatilag nem lehet sokkal alacsonyabb, mint a környezeti hőmérséklet. Növelheti a fűtőelem hőmérsékletét. Azonban minden anyag (szilárd test) korlátozott hőállósággal vagy hőállósággal rendelkezik. Melegítéskor fokozatosan elveszíti rugalmas tulajdonságait, és kellően magas hőmérsékleten megolvad.

Most a mérnökök fő erőfeszítései a motorok hatásfokának növelésére irányulnak az alkatrészeik súrlódásának, a tökéletlen égésből adódó üzemanyag-veszteségnek stb. csökkentésével. A hatékonyság növelésének valódi lehetőségei még mindig nagyok. Így egy gőzturbina esetében a kezdeti és a végső gőzhőmérséklet körülbelül a következő: T 1 = 800 K és T 2 = 300 K. Ezen a hőmérsékleten a maximális hatásfok:

A különféle energiaveszteségek miatti tényleges hatásfok körülbelül 40%. A maximális hatásfokot - mintegy 44%-ot - belső égésű motorok érik el.

Egy hőmotor hatásfoka nem haladhatja meg a lehetséges maximális értéket
, ahol T 1 - a fűtőelem abszolút hőmérséklete, és T 2 - a hűtőszekrény abszolút hőmérséklete.

A hőgépek hatásfokának növelése és a lehető maximumhoz való közelítése- a legfontosabb technikai kihívás.