Eficiencia térmica

El rendimiento térmico o eficiencia de una máquina térmica es un coeficiente o ratio adimensional calculado como el cociente de la energía producida (en un ciclo de funcionamiento) y la energía suministrada a la máquina (para que logre completar el ciclo termodinámico). Se designa con la letra griega η_ter:

${displaystyle eta _{ter}={frac {E_{ m {producida}}}{E_{ m {suminstrada}}}}={frac {E_{ m {salida}}}{E_{ m {entrada}}}}}$

Dependiendo del tipo de máquina térmica, la transferencia de estas energías se realizará en forma de calor, Q, o de trabajo, W.

En 1824, el físico francés Sadi Carnot derivó la eficiencia térmica para una máquina térmica ideal como una función de la temperatura de sus focos frío y caliente:

${displaystyle eta equiv {frac {T_{H}-T_{C}}{T_{H}}}}$

donde

La ecuación demuestra que se obtienen mayores niveles de eficiencia con un mayor gradiente de temperatura entre los fluidos calientes y fríos. En la práctica, cuanto más caliente el fluido, mayor será la eficiencia del motor.

${displaystyle eta ={frac {W}{Q_{c}}}={frac {Q_{c}-Q_{f}}{Q_{c}}}=1-{frac {Q_{f}}{Q_{c}}}}$

${displaystyle eta ={frac {Q_{c}}{W}}={frac {Q_{c}}{Q_{c}-Q_{f}}}}$

${displaystyle eta ={frac {Q_{f}}{W}}={frac {Q_{f}}{Q_{c}-Q_{f}}}}$