Rendimento

In ingegneria, il rendimento (indicato con la lettera greca $\eta$) è la misura dell’efficienza con cui una macchina o un sistema trasforma l’energia in ingresso in lavoro utile.

È definito matematicamente come il rapporto tra l’effetto utile (energia o lavoro in uscita) e il costo sostenuto (energia o calore in ingresso):

$$\eta = \frac{E_{uscita}}{E_{ingresso}} = \frac{W_{utile}}{Q_{assorbito}}$$

Il rendimento è un numero puro sempre compreso tra 0 e 1 (o espresso in percentuale tra 0% e 100%). Per il Secondo Principio della Termodinamica, è fisicamente impossibile realizzare una macchina termica con rendimento unitario ($\eta = 1$), a causa delle dissipazioni irreversibili (attriti, calore disperso nell’ambiente).

Il limite teorico superiore per una macchina termica che opera tra due temperature è dettato dal Ciclo di Carnot: $\eta_{max} = 1 - T_{fredda}/T_{calda}$. Migliorare il rendimento dei motori, delle centrali elettriche e degli impianti industriali è uno degli obiettivi principali della ricerca ingegneristica per ridurre gli sprechi energetici e l’impatto ambientale.