Ефикасност је начин описивања количине корисногизлазпроцес или машина могу генерисати као проценат одулазнипотребно да то крене. Другим речима, упоређује се колико енергије се користи за рад наспрам количине изгубљене или изгубљене у животну средину. Што је машина ефикаснија, то се мање енергије троши.
На пример, ако је топлотна машина у стању да претвори 75 процената горива које прими, док се 25 процената у процесу губи као топлота, то би било 75 посто ефикасно. Од првобитних 100 процената горива, 75 процената је произведено као користан рад.
Топлотни мотори
У физици, појамтоплотни моторимогу се односити на више врста машина или процеса. Формално, топлотни мотор је било који термодинамички систем који претвара топлотну енергију у механичку или кретање.
Основни рецепт за топлотни мотор укључује следеће:
- Топлотно купатило или нека врста високотемпературног извора топлоте
- Нискотемпературни хладни резервоар у који се испушта топлота
- Сам мотор који апсорбује топлоту из врућег резервоара како би створио неки облик проширења система који заиста ради околине (као што је окретање мотора), а затим ослобађа топлотну енергију у хладни резервоар док се враћа у почетно стање стање.
На пример, у аутомобилу гориво које гори је извор топлоте, окружење око аутомобила је хладњак и сагоревање мотор је оно што обавља посао трансформишући топлоту у издувне гасове док помера клипове и окреће радилицу, омогућавајући аутомобилу да погон.
Енергетска ефикасност топлотног мотора
Ефикасност топлотне машине је однос корисног рада система (такође називаног корисна енергија или излазна енергија система) преко топлотне енергије додате систему (улазна енергије).
То је мера колико је топлотна машина добра у претварању топлотне енергије у механички рад.
Математички:
ГдеВда ли је посао завршен,Кје додата топлота и оба су дата у СИ јединици за енергију: џула.
Будући да је ефикасност однос, увек се изражава у процентима или као вредност између 0 (без ефикасности) и 1 (укупна ефикасност - сва улазна енергија претворена у корисни излаз). Ефикасност никада не може бити већа од 1 или 100 посто, јер би прекршио закон очувања енергије када би количина произведене енергије била већа од уложене енергије! То би значило да се енергија ствара из ничега, што је немогућност у овом универзуму.
Царнотова ефикасност
Царнотов циклус је термодинамички циклус максималне могуће ефикасности. Будући да ниједан процес у природи није савршено реверзибилан - део енергије се увек губи као топлота захваљујући другом закону термодинамике - Царнотов циклус описујеидеалнотоплотни мотор. Другим речима, нико га заправо није могао изградити.
Вредност Царнотовог циклуса је у постављању горњих граница ефикасности било ког стварног мотора. Изражава се у терминимаТ.хиТ.ц, температуре резервоара за топлу и хладну енергију, оба у СИ јединици Келвина.
Савети
\ тектнормал {Царнотова ефикасност} = \ фрац {Т_х - Т_ц} {Т_х}
Такође се може изразити у терминимаКхиКц, додата топлота и издвојена топлота, оба у џулима.
