Leficiència d'una màquina tèrmica és una magnitud de procés i adimensional, definida com el quocient de l'energia que desitgem obtenir d'aquesta màquina i l'energia que s'ha de transferir pel seu funcionament. Es designa amb la lletra grega η:
Depenent del tipus de màquina tèrmica considerada, la transferència d'aquestes energies es realitzarà en forma de calor, Q, o de treball, W.
Història El 1824, el físic francès Sadi Carnot va derivar l'eficiència tèrmica per a una màquina tèrmica ideal com una funció de la temperatura dels seus reservoris freds i calents:
on: és la temperatura del reservori calenta; és la temperatura del reservori fred.
L'equació planteja que s'obtenen majors nivells d'eficiència amb un major gradient de temperatura entre els fluids calents i freds. A la pràctica, com més calent sigui el fluid, més gran serà l'eficiència del motor.
Càlcul per a les diferents màquines tèrmiques El motor tèrmic rep una calor, , d'un focus o font calenta, efectua un treball, W, i ha de cedir calor, , a un focus fred. Perquè l'energia es conservi s'ha de complir que . L'eficiència és per tant: On es compleix que 0 <η <1. La bomba tèrmica o de calor és capaç de transferir una energia calorífica, , a un focus calent des d'una font freda de la qual absorbeix una calor, , si es realitza un determinat treball, W, sobre la màquina. Aquest procés és just l'oposat al realitzat pel motor tèrmic, és per això que també s'ha de complir la relació . L'eficiència és:
I tenim que η> 1. El frigorífic funciona exactament igual que la bomba tèrmica però com l'interès d'aquesta màquina és refredar, la transferència d'energia desitjada és i l'eficiència queda com:
On ara η> -0.
Vegeu també Eficàcia lluminosa
Categoria:Termodinàmica