Calcolatore del Rendimento di Carnot

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Il rendimento di Carnot, η = 1 − Tc/Th, fissa il rendimento massimo teorico di qualsiasi macchina termica che operi tra un serbatoio caldo a temperatura assoluta Th e un serbatoio freddo a Tc, entrambe misurate in kelvin. Sadi Carnot ricavò questo limite nel 1824 da un ciclo reversibile idealizzato di trasformazioni isoterme e adiabatiche, dimostrando che nessuna macchina reale — qualunque sia il suo fluido di lavoro o il suo progetto meccanico — può superarlo senza violare il secondo principio della termodinamica.

Gli ingegneri meccanici e termici usano il limite di Carnot come riferimento per giudicare quanto un motore, una turbina o un ciclo frigorifero reali si avvicinino al loro massimo teorico, poiché i rendimenti effettivi sono sempre inferiori a causa dell'attrito, delle dispersioni di calore e dei processi irreversibili. I progettisti di centrali elettriche lo applicano per giustificare l'aumento delle temperature delle caldaie in vista di un rendimento maggiore, e gli studenti di fisica lo usano per costruirsi un'intuizione del secondo principio prima di studiare cicli reali come quello di Rankine o di Otto.