Was versteht man unter dem Wirkungsgrad?
Energieressourcen sind begrenzt. Eine wichtige Frage ist daher, wir effektiv
eine Wärmekraftmaschine arbeitet. Eine Aussage darüber macht der sogenannte
thermische Wirkungsgrad
(sprich: eta). Er gibt an, welcher Bruchteil der Energie, die der Maschine zugeführt
wurde, in Nutzenergie, also in mechanische Arbeit, umgesetzt wird:
.
Er wird üblicherweise in Prozent angegeben. Eine Maschine,
die die gesamte ihr zugeführte Wärme in Arbeit umsetzten würde,
hätte demnach einen Wirkungsgrad von 1 bzw. von 100%. Aufgrund des 2. Hauptsatzes
kann es einen Wirkungsgrad von 100% jedoch nicht geben, so dass < 1.
Die geleistete Arbeit ergibt sich nach dem 1. Hauptsatz aus der Differenz zwischen aufgenommener Wärme und abgegebener Wärme:
Oder, mit Hilfe der Beträge ausgedrückt: