La termodinamica è una branca incredibilmente ampia della fisica. All'interno di tale branca vengono passate in rassegna tutte quelle trasformazioni che avvengono tra calore e lavoro, con il primo che si trasforma nel secondo e viceversa. Tra i dispositivi in grado di scambiare calore e lavoro con altri sistemi o con l'ambiente circostante vi è da segnalare la macchina termica. Il nome può spaventare, ma in realtà anche i motori meccanici delle autovetture sono macchine termiche, in quanto sono in grado di produrre e scambiare calore con l'esterno indipendentemente dal funzionamento degli stessi. Attorno alle macchine termiche è possibile eseguire calcoli di vario tipo, che poi rappresentano le basi matematiche vere e proprie della termodinamica. Tra i valori matematici calcolabili in quest'ottica vi è il rendimento, ovvero il rapporto (sempre minore a 1) tra la quantità di calore prodotta dalla macchina stessa e la quantità di calore che questa invece assorbe al suo interno. Entriamo più nello specifico e, partendo da una definizione più accurata, vediamo come calcolare il rendimento di una macchina termica.