Tengo 1000 kg de agua a 20 grados C y 1000 kg de agua a 10 grados C. ¿Cuánta energía puedo extraer de esto? ¿Y cómo?

La eficiencia máxima de un motor térmico viene dada por el ciclo de Carnot. Esto dice que la eficiencia máxima es igual a (T1 – T2) / T1 cuando las temperaturas se miden en grados Kelvin. Al conectar esto, la eficiencia al comenzar es (293 – 283) / 293 o aproximadamente el 3%. A medida que se extrae la energía, la diferencia en las temperaturas disminuye (llegando a cero cuando tienen la misma temperatura), deberá integrar esta ecuación a lo largo del tiempo para obtener la energía total. En una conjetura, tal vez sea en promedio un cuarto de tanta eficiencia como cuando empiezas.
Entonces, usando la estimación (ya que soy demasiado perezoso para hacer el cálculo) su eficiencia promedio es tal vez 0.75%
Reducir la temperatura de 1000 kg de agua en 5 grados (que es la temperatura de equilibrio) implica 1000 x 1000 x 4.2 x 5 julios de energía (1000 kilogramos, cada uno de 1,000 gramos y 4.2J por gramo para calentar en 1 grado) o aproximadamente 20 millones de julios. Multiplicado por 0.75% da 150,000 julios. Esto es equivalente a un calentador de una barra (1 KW) que funciona durante 150 segundos, o aproximadamente 2 minutos y medio.
Lo que hace esto se llama motor de calor. Tenga en cuenta que para las diferencias de temperatura baja (como en este ejemplo), están muy por debajo de la eficiencia teórica máxima prevista por el ciclo de Carnot. Sus 2 minutos y medio de uso de un radiador de una barra pueden en realidad ser solo de 30 segundos. Y eso es con 2 toneladas de agua. Así que no es una fuente práctica de energía …