بازده ماشین گرمایی: \(\eta \) (اتا)
نسبت کار بدست آمده \(\left| W \right|\) به مقدار گرمای گرفته شده \({Q_H}\) از چشمه ی گرمایی را بازده ماشین گرمایی می گویند.
\(\eta = \frac{{\left| W \right|}}{{{Q_H}}}\)
نشان می دهد که چه کسری از گرمای حاصل از سوخت به انرژی مفید خروجی تبدیل می شود.
علامت کار و گرمای مبادله شده در ماشین گرمایی
چون ماشین یک چرخه را طی می کند، \(\Delta U = 0\) است.
\(\begin{array}{l}\Delta U = Q + W\\ \to \Delta U = 0,Q = {Q_H} - \left| {{Q_L}} \right|,W = - \left| W \right|\\ \to 0 = {Q_H} - \left| {{Q_L}} \right| - \left| W \right| \to {Q_H} = \left| W \right| + \left| {{Q_L}} \right|\end{array}\)
رابطه ی بازده ماشین گرمایی با قانون اول ترمودینامیک:
بازدهی ماین گرمایی همواره کوچک تر از یک است زیرا \(\left| W \right|\langle {Q_H}\)
\(\begin{array}{l}\left| W \right| = {Q_H} - \left| {{Q_L}} \right|\\\eta = \frac{{\left| W \right|}}{{{Q_H}}}\\ \to \eta = \frac{{{Q_H} - \left| {{Q_L}} \right|}}{{{Q_H}}} \to \eta = 1 - \frac{{\left| {{Q_L}} \right|}}{{{Q_H}}}\end{array}\)
1 بازده ماشین گرمایی واقعی از بازده ماشین های آرمانی کمتر است.
2 بازده تقریبی ماشین های گرمایی به صورت زیر است:
هر ماشین گرمایی بخشی از انرژی گرمایی دریافتی از منبع گرم را تبدیل به کار می کند و بقیه را به منبع سرد می سپارد.
ماشین گرمایی نمی تواند تمام گرما را تبدیل به کار کند.
ممکن نیست دستگاه چرخه ای را بپیماید که در طی آن مقداری گرما را از منبع دما بالا جذب و تمام آن را به کار تبدیل کند.
یعنی ممکن نیست بازده یک ماشین گرمایی برابر 100 درصد باشد.