كفاءة كارنو

أولاً، درجات الحرارة معطاة بالفعل بوحدة كلفن، لذا لا حاجة للتحويل. نطبق المعادلة: η = 1 - (Tc / Th) = 1 - (300 / 500) = 1 - 0.6 = 0.4. الكفاءة المئوية = 0.4 × 100 = 40%. هذا يعني أنه بغض النظر عن تصميم المحرك، لا يمكن تحويل أكثر من 40% من الطاقة الحرارية المأخوذة من البخار الساخن إلى شغل ميكانيكي. الباقي (60%) يُطرد إلى البيئة الباردة (المكثف). محطات الطاقة الحقيقية تعمل عادة بكفاءة تتراوح بين 30% و 35% بسبب عدم المثالية.

نطبق المعادلة: η = 1 - (350 / 400) = 1 - 0.875 = 0.125. الكفاءة المئوية = 12.5%. هذه كفاءة منخفضة جداً مقارنة بمحطات الوقود الأحفوري أو النووي، وذلك لأن فرق درجات الحرارة صغير. على الرغم من ذلك، فإن الطاقة الحرارية الأرضية تعتبر مصدراً متجدداً ونظيفاً، وقد يكون استغلاله مجدياً اقتصادياً في المناطق التي تتوفر فيها هذه المصادر. لكن المحركات الحقيقية ستعمل بكفاءة أقل من 12.5%، مما يجعل توليد الكهرباء من هذا المصدر ذا جدوى محدودة. عادةً ما تستخدم هذه الحرارة المنخفضة في تطبيقات التدفئة المباشرة أو في دورات ثنائية مع سوائل عضوية.