L'efficienza è un modo per descrivere la quantità di output utile che un processo o una macchina può generare come percentuale dell'input richiesto per fallo andare. In altre parole, confronta la quantità di energia utilizzata per fare il lavoro rispetto a quanto viene perso o sprecato nell'ambiente. Più efficiente è la macchina, meno energia viene sprecata. Ad esempio, se un motore termico è in grado di trasformare il 75 percento del combustibile che riceve in movimento, mentre il 25 percento viene perso come calore nel processo, esso sarebbe efficiente al 75 percento. Del 100 percento originale del combustibile, il 75 percento è stato prodotto come lavoro utile. In fisica, il termine motori termici La ricetta di base per un motore termico include quanto segue: Per ad esempio, in un'auto, il combustibile che brucia è la fonte di calore, l'ambiente intorno all'auto è il serbatoio freddo e il motore a combustione è ciò che fa il lavoro trasformando il calore in scarico mentre muove i pistoni e ruota l'albero a gomito, permettendo all'auto da guidare. L'efficienza di un motore termico è il rapporto tra gli usi Lavoro svolto dal sistema (chiamato anche energia utile o energia di uscita del sistema) sull'energia termica aggiunta al sistema (energia di ingresso). Misura la capacità del motore termico nel trasformare l'energia termica in lavoro meccanico. Matematicamente: Dove W Poiché l'efficienza è un rapporto, viene sempre espressa in percentuale o come valore compreso tra 0 (nessuna efficienza) e 1 (efficienza totale - tutta l'energia in ingresso convertita in uscita utile) . L'efficienza non può mai essere superiore all'1 o al 100 percento, perché infrangerebbe la legge di conservazione dell'energia se la quantità di energia prodotta fosse superiore all'energia immessa! Ciò implicherebbe che l'energia è stata creata dal nulla, un'impossibilità in questo universo. Un ciclo di Carnot è un ciclo termodinamico della massima efficienza possibile. Poiché nessun processo in natura è perfettamente reversibile - una certa energia viene sempre persa sotto forma di calore grazie alla seconda legge della termodinamica - un ciclo di Carnot descrive un motore termico ideale. In altre parole, nessuno potrebbe effettivamente costruirne uno. Il valore di un ciclo di Carnot sta nel fissare i limiti superiori per l'efficienza di un motore reale. È espresso in termini di T h Suggerimenti \\ textnormal {Efficienza di Carnot} \u003d \\ frac {T_h - T_c} {T_h} Può anche essere espresso in termini di Q h
Motori termici
può riferirsi a più tipi di macchine o processi. Formalmente, un motore termico è qualsiasi sistema termodinamico che converte l'energia termica in energia meccanica o movimento.
Efficienza energetica di un motore termico
viene svolto, Q
viene aggiunto calore ed entrambi sono indicati nella Unità SI per l'energia: joule.
Efficienza di Carnot
e T c
, rispettivamente le temperature dei serbatoi di energia calda e fredda, entrambi nell'unità SI di Kelvin.
e Q c
, il calore aggiunto e il calore emesso, rispettivamente, entrambi in joule.
