Termická účinnosť

Termická účinnosť^[1][2] (iné názvy: tepelná účinnosť^[2][3], v širšom zmysle termodynamická účinnosť^[2][3]) je miera účinnosti tepelného motora. Termická 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.

Matematický vzťah

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

Termickú účinnosť tak môžeme vyjadriť ako pomer získanej práce k množstvu privedeného tepla:

η = ${\displaystyle {\frac {W}{Q_{p}}}}$ alebo inak:

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

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

Účinnosť Carnotovho cyklu

Carnotov vratný 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 - ${\displaystyle {\frac {T_{o}}{T_{p}}}}$