ऊष्मा इंजन क्या है ? इसकी दक्षता की परिभाषा लिखिए तथा दक्षता के लिए व्यापक सूत्र स्थापित कीजिए।

Explanation

दक्षता-इंजन में कार्यकारी पदार्थ द्वारा किये गये कार्य W तथा उसके द्वारा ली गयी ऊष्मा की मात्रा `Q_1` की निष्पत्ति को दक्षता कहते हैं।
दक्षता के सूत्र की स्थापना-माना कि एक चक्र में कार्यकारी पदार्थ स्रोत से `Q_1` ऊष्मा ग्रहण करके इसके W भाग को यांत्रिक कार्य में बदल देता है तथा शेष भाग `Q_2` को सिंक को दे देता है। अत: कार्यकारी पदार्थ द्वारा अवशोषित ऊष्मा `Q_1-Q_2` होती है जो कि पूरी की पूरी यांत्रिक कार्य W में परिवर्तित हो जाती है। क्योंकि कार्यकारी पदार्थ अपनी प्रारम्भिक अवस्था में वापस आ जाता है जिससे उसकी आन्तरिक ऊर्जा में परिवर्तन dU शून्य होता है। अत: ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम से,
`Q_ 1- Q_2 = W`
अत: दक्षता की परिभाषा से
दक्षता `(x)= (W)/(Q_1) = (Q_1 - Q_2)/(Q_1)`
` x = 1 - Q_2/Q_1` यही अभीष्ट व्यंजक है।