A ver, a ver... primero: ¿tenés claro qué es lo que te indica ese esquema? El círculo gris del centro es la máquina propiamente dicha. Como toda máquina, es gris-acero un poco sucia de aceite. El rectángulo de arriba es la fuente caliente, o sea, la caldera, que le entrega un calor, Q₁, a la máquina (podría ser un chorro de vapor o alguna otra cosa con mucha energía). El rectángulo de abajo es el medio ambiente al que la máquina le tira el calor que no puede aprovechar, Q₂ (por la chimenea, o el caño de escape, da lo mismo). L es el trabajo precioso que entrega la máquina, por eso le puse color dorado (aunque en tu monitor sale medio amarillo, me parece... es hora que lo cambies).

Verifiquemos que la máquina respeta las leyes de la termodinámica, si no, la denunciamos. Primer principio.

Q_N = ΔU + L

El subíndice que le puse al calor corresponde a NETO. Porque el calor que intercambia la máquina... una parte lo recibe, otra parte lo cede, de modo que una parte irá sumando y a la otra le corresponderá ir restando. La variación de energía interna de la máquina es cero (ΔU = 0) si suponemos que no le cambia la temperatura mientras funciona (no hablamos del arranque sino del régimen estacionario del funcionamiento). La cosa queda así:

Q₁ – Q₂ = L

Y efectivamente cierra, porque:

1.000 cal – 800 cal = 200 cal

Veamos ahora si cumple con el segundo principio, o sea ΔS_U > 0. La variación de entropía del universo mientras funciona esta máquina será igual a la suma de las variaciones de entropía de la fuente caliente (ΔS₁), la máquina (ΔS_M) y la fuente fría (ΔS₂).

ΔS_U = ΔS₁ + ΔS_M + ΔS₂

Estas entropías son fáciles de calcular porque los calores se entregan y reciben a temperatura constante (de hecho, es eso lo que le amerita el concepto de fuente). Y en el caso de la máquina, al no variar su temperatura tampoco puede variar su entropía, de modo que ΔS_M = 0.

ΔS₁ = – Q₁ / T₁

ΔS₁ = – 1.000 cal / 500 K

ΔS₁ = – 2 cal/K

Q₁ es negativo porque la fuente 1 cede calor (no te olvides que estoy hablando de la entropía de la fuente 1, la caldera).

ΔS₂ = Q₂ / T₂

ΔS₂ = 800 cal / 300 K

ΔS₂ = 2,66 cal/K

Q₂ es positivo porque la fuente 2 recibe calor (no te olvides que estoy hablando de la entropía de la la fuente 2, por ejemplo el medio ambiente).

Cómo queda la cosa:

ΔS_U = – 2 cal/K + 2,66 cal/K

Excelente: la variación es mayor que cero, por lo tanto la entropía del universo aumenta mientras la máquina funciona. De modo que

la máquina no viola ninguna ley termodinámica y paga sus impuestos

Calculemos su rendimiento, η. Como todo rendimiento, se calcula dividiendo el beneficio por la inversión. Para nuestra maquinita el beneficio es el trabajo, L, y la inversión es el carbón que metiste en la caldera, o sea, Q₁

η = L / Q₁

η = 200 cal / 1.000 cal

η = 0,2

No es malo.