Isıl verim

Termodinamik
Klasik Carnot ısı makinesi
Dallar Klasik İstatistiksel Kimyasal Kuantum termodinamiği Denge / Dengesizlik
Kanunlar Sıfırıncı Birinci İkinci Üçüncü
Sistemler Kapalı sistem İzole sistem Durum Hâl denklemi İdeal gaz Gerçek gaz Maddenin hâlleri Faz (madde) Denge Kontrol hacmi Enstrümanlar Süreçler İzobarik İzokorik İzotermal Adyabatik İzentropik İzentalpik Kuazi-statik Politropik Serbest genişleme Tersinirlik Tersinmezlik Endotersinirlik Çevrimler Isı motorları Isı pompaları Isıl verim
Sistem özellikleri Not: Eşlenik değişkenler italik yazılmıştır. Özellik diyagramları Yeğin ve yaygın özellikler Süreç fonksiyonları İş Isı Hâl fonksiyonları Sıcaklık / Entropi (giriş) Basınç / Hacim Kimyasal potansiyel / Parçacık sayısı Buhar kalitesi İndirgenmiş özellik
Malzeme özellikleri Özellik veritabanları Isı sığası  ${\displaystyle c=}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \partial S}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \partial T}$ Sıkıştırılabilirlik  ${\displaystyle \beta =-}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ Genleşme  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$
Denklemler Carnot teoremi Clausius teoremi Temel ilişki İdeal gaz yasası Maxwell ilişkileri Çift taraflı Onsager bağıntıları Bridgman denklemleri Termodinamik denklemler tablosu
Potansiyeller Serbest enerji Serbest entropi İç enerji ${\displaystyle U(S,V)}$ Entalpi ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ Helmholtz serbest enerjisi ${\displaystyle A(T,V)=U-TS}$ Gibbs serbest enerjisi ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$
Tarih Kültür Tarih Genel Entropi Gaz yasaları "Devridaim" makineleri Felsefe Entropi ve zaman Entropi ve yaşam Brownian ratchet Maxwell'in Cini Isı ölümü paradoksu Loschmidt paradoksu Sinerjetik Teoriler Kalorik teorisi Vis viva ("yaşam gücü") Isının mekanik eşdeğeri Tahrik gücü Temel yayınlar "An Experimental Enquiry Concerning ... Heat" "On the Equilibrium of Heterogeneous Substances" "Reflections on the Motive Power of Fire" Zaman çizelgeleri Termodinamik Isı makineleri Sanat Eğitim Maxwell'in termodinamik yüzeyi Enerji dağıtımı olarak entropi
Bilim insanları Bernoulli Boltzmann Carnot Clapeyron Clausius Carathéodory Duhem Gibbs von Helmholtz Joule Maxwell von Mayer Onsager Rankine Smeaton Stahl Thompson Thomson van der Waals Waterston
Diğer Çekirdeklenme Öztoplanma Özörgütlenme Düzen ve düzensizlik
Kategori

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.

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.

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

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.