Olarak fizik , verimlilik bir olarak tanımlanan boyutsuz miktarda fiziksel ya da kimyasal bir dönüşüm verimliliğini karakterize etmektedir. Fizikte büyüklük genellikle bir enerji biçiminden diğerine dönüşümü karakterize eder.
Enerji dönüşümü (trafo, motor, ısı pompası) gerçekleştiren bir sistem için verimlilik, bazı yazarlar tarafından çıkışta toplanan enerji ile girişte sağlanan enerji arasındaki oran olarak tanımlanır ve bu da termodinamik terimlerini karıştırır. verimlilik ve termodinamik verimlilik.
Ayrıca, etkili bir şekilde ölçülen "etkili" (veya "endüstriyel") verimliliği teori ve hesaplamadan kaynaklanan "termodinamik" verimlilikten ayırt edebiliriz. Carnot döngüsüne göre çalışan bir titreme makinesinin teorik maksimum verimliliğine Carnot verimliliği denir.
Bu tanım genellikle, maksimum teorik termodinamik verimleri birden az olduğu için, dithermal veya elektrik motor sistemleri için kullanılır. Bununla birlikte, teorik maksimum termodinamik verimi birden fazla olan makinelerde, örneğin ısı pompası gibi ortam ısısını alan çevrime sahip makineler veya herhangi bir diğer ortam enerjisini emen makineler için verimlilik teriminin kullanılması tavsiye edilmez . güneş termal veya fotovoltaik panel veya rüzgar türbini gibi doğal ve özgür.
Dolayısıyla bu tanımın kapsamı sınırlıdır, bu nedenle aşağıdaki tanım daha geneldir.
Verim ve termodinamik verimlilik arasındaki kelime dağarcığının belirsizliğinden kaçınmak ve her zaman 1'den küçük veya ona eşit bir miktar tanımlamak için, bazı yazarlar tarafından verim, bir sistemin enerji verimliliği ile maksimum teorik arasındaki ilişkiyi karakterize eden boyutsuz bir miktar olarak da tanımlanır. verimlilik. Elde edilen sayı daha sonra aynı teorik sürecin birkaç gerçekleşmesini karşılaştırmayı mümkün kılar. Bu nedenle, 0 ile 1 arasında bir niceliktir, ideal bir sınır durum olan maksimum verimliliğe ulaşıldığında 1 değerine ulaşılır.
Örneğin, titreşimli makineler durumunda, maksimum teorik verimleri bir Carnot döngüsününkidir . Bu nedenle, bire eşit bir çıktıya sahip olan tek titreşimli termal makineler, bir Carnot döngüsüne göre çalışan ideal makinelerdir .
Tüm gerçek sistemler , herhangi bir gerçek dönüşüme giren tersinmezlikler nedeniyle birden az performans gösterir . Verimliliği 1'e eşit olabilen tek gerçek süreç, kapalı bir hacmin ısıtılmasıdır: tüm tersinmezlikler ısıya dönüşür ve bu nedenle faydalıdır.