Il reattore di una centrale nucleare produce $838MJ$ di calore al secondo (cioè una potenza di 838MW). Il calore è utilizzato per produrre 253MW di potenza meccanica da trasmettere a un generatore elettrico.
a) Quanto calore è immesso nell'ambiente al secondo dalla entrale nucleare?
Nel caso di una macchina termica, il rendimento teorico rappresenta il rapporto tra il lavoro eseguito ed il calore assorbito dalla macchina durante il ciclo.
$\eta _t=\frac{L_{eseguito} }{Q_{assorbito} } $
Poichè $L_{eseguito} =Q_1-Q_2$
dove $Q_1$ e $Q_2$ rappresentano rispettivamente le quantità di calore che il gas assorbe dalla sorgente e che cede al refrigerante, possiamo anche scrivere:
$\eta _t=\frac{Q_1-Q_2 }{Q_1 }=1-\frac{Q_2}{Q_1}$
Il rendimento di una macchina termica, indipendentemente dal ciclo utilizzato, può essere calcolato anche tramite le temperature: