Isıl verim

Isıl verim (${\displaystyle \eta _{th}\,}$), içten yanmalı motor, ısı makinası, ısı pompası gibi termodinamik çevrim gerçekleştiren makinelerde boyutsuz bir ısıl başarım ölçüsüdür. Bu makinelerde sisteme ısı ${\displaystyle Q_{in}\,}$ verilir ve genellikle mekanik olmak üzere başka tip bir enerji biçimi ${\displaystyle W_{out}\,}$ ya da ısı ${\displaystyle Q_{out}\,}$ elde edilmek istenir. Genel anlamda ısıl verim:

${\displaystyle \eta _{th}\equiv {\frac {Alinan\ is\ veya\ isi}{Verilen\ isi}}}$

Termodinamiğin (birinci ve ikinci yasalarına) göre bu değerin 1'den büyük olması, yani alınan işin verilen işten yüksek olması mümkün değildir.

${\displaystyle 0\leq \eta _{th}\leq 1.0}$

İdeal sistemlerde (tersinir sistemler, mükemmel sistemler) bu değer bir çıkar; fakat gerçek hayatta ideal sisteme rastlamak mümkün değildir. Gerek sürtünmeler, gerek ısı kayıpları gibi entropiyi arttıran ve kayba sebep olan etkenler dolayısıyla ısıl verim daima birden küçük çıkar. Bugün kombine ısı makinelerde %70'i (0.7) geçen makinelere rastlanmaktadır.

Isı makineleri

Isıl enerjinin mekanik enerjiye dönüştürüldüğü ısı makinelerinde ısıl verim şöyle tanımlanır:

${\displaystyle \eta _{th}\equiv {\frac {W_{out}}{Q_{in}}}}$,

girenler ve çıkanlar ısı olarak değerlendirildiğinde:,

${\displaystyle \eta _{th}=1-{\frac {Q_{out}}{Q_{in}}}}$.

Örneğin 10000 joule ısı verilerek, 3000 joule'lük mekanik enerji elde edilen bir makinenin veriminin %30 olduğunu söyleyebiliriz.

Enerji dönüşümü

${\displaystyle \eta _{th}\equiv {\frac {Q_{out}}{Q_{in}}}}$.

Bir su kaynatıcısının ürettiği her 210 kW (veya 700,000 BTU/h) enerji için 300 kW (veya 1,000,000 BTU/h) harcar. Bu durumda verim: 210/300 = 0,70 veya %70% olur.

Elektrik resistansına sahip bir ısıtıcıda ise verim çok yüksektir ve %100'e yakındır.