1. Definizione di Rendimento ($\eta$)
Il rendimento ($\eta$) di una macchina termica è una grandezza adimensionale che esprime l'efficienza della conversione del calore prelevato dalla sorgente calda in lavoro meccanico utile. Poiché in base al secondo principio della termodinamica non è possibile convertire integralmente il calore in lavoro ($Q_2 > 0$), il rendimento è sempre inferiore a $1$ (ovvero $< 100\%$).
• $W$: lavoro utile compiuto ($\text{J}$)
• $Q_1$: calore assorbito dalla sorgente a temperatura superiore ($\text{J}$)
• $Q_2$: calore ceduto alla sorgente a temperatura inferiore ($\text{J}$)
2. Interpretazione e Limiti Energetici
Un rendimento pari a $0{,}35$ (o $35\%$) indica che il $35\%$ dell'energia termica prelevata viene convertito in lavoro meccanico, mentre il restante $65\%$ viene disperso nell'ambiente sotto forma di calore di scarto ($Q_2$). Per massimizzare il rendimento reale, è necessario operare con differenze di temperatura elevate o impiegare cicli termodinamici ottimizzati.
3. Banca Dati Dinamica: 100 Esercizi sul Rendimento Termico
Elenco completo dei 100 esercizi interattivi dedicati al calcolo del rendimento, stima del lavoro e determinazione del calore disperso, ordinati per livello di difficoltà: