Termodynamická účinnosť

Termodynamická účinnosť alebo termická účinnosť alebo tepelná účinnosť je bezrozmerné číslo, ktoré vyjadruje ako efektívne teoretický tepelný stroj pracujúci s uzavretým tepelným cyklom premieňa privedenú tepelnú energiu na prácu.

Tepelná účinnosť sa označuje symbolom η_t, ak ju treba odlíšiť od iných účinností, alebo jednoducho η, pri teoretických termodynamických výpočtoch. Doplnok (výraz 1 - η_t) opisuje tepelné straty.

Pretože pri uzavretom cykle nedochádza k zmene vnútornej energie sústavy, na základe prvého termodynamického zákona platí rovnica:

Q_p - Q_o - W_p + W_k = 0 , kde:

Q_p : teplo privedené do cyklu
Q_o : teplo odvedené z cyklu
W_p : práca vykonaná cyklom
W_k : práca spotrebovaná cyklom

Termodynamickú účinnosť tak môžme vyjadriť ako pomer získanej práce k množstvu privedeného tepla:

η = ${\frac {W}{Q_{p}}}$ alebo inak:

η = ${\frac {W_{p}-W_{k}}{Q_{p}}}$ = ${\frac {Q_{p}-Q_{o}}{Q_{p}}}$ = 1 - ${\frac {Q_{o}}{Q_{p}}}$

Termodynamická účinnosť je vždy menšia ako 1, dokonca je vždy menšia ako účinnosť Carnotovho cyklu.

účinnosť Carnotovho cyklu

Carnotov cyklus je najúčinnejší možný tepelný cyklus pracujúci medzi dvoma tepelnými zásobníkmi s teplotami T_p a T_o. Tento špeciálny cyklus je tvorený adiabatickou kompresiou a expanziou a izotermickým prívodom a odvodom tepla.

η_k = 1 - ${\frac {T_{o}}{T_{p}}}$

Pozri aj