Física |
Rendimento (ou eficiência) de uma máquina é a razão entre o trabalho (ou potência) útil que ela entrega e o trabalho (ou potência) total que ela recebe.
$$ \eta = \frac{W_{\text{útil}}}{W_{\text{total}}} = \frac{P_{\text{útil}}}{P_{\text{total}}} $$
O rendimento é um número adimensional entre 0 e 1 (ou 0% e 100%).
Quanto mais próximo de 1, melhor a máquina aproveita a energia que recebe.
Tipos de Perdas nas Máquinas
Toda perda de rendimento está associada à conversão de energia útil em energia não útil – geralmente calor.
As principais fontes de perda são:
I) Atrito (Máquinas Mecânicas): o atrito ocorre sempre que duas superfícies se movem uma em relação à outra.
II) Deformações e Histerese: materiais não são perfeitamente rígidos. Quando uma correia ou uma corrente é tensionada, parte da energia é dissipada internamente como calor (histerese mecânica).
III) Perdas Aerodinâmicas e Hidráulicas: em máquinas que se movem em fluidos (turbinas, motores, ventiladores), parte da energia é perdida em turbulência e resistência do ar ou da água.
IV) Perdas Térmicas (Máquinas Térmicas): nas máquinas térmicas, a maior perda é o calor rejeitado para a fonte fria. Pela 2ª Lei da Termodinâmica, é impossível converter todo o calor em trabalho.