Ciclo de Rankine

Abaixo observamos o esquema simplificado do Ciclo de Rankine em uma instalação para produzir trabalho a partir do vapor: na maioria das vezes é usada uma máquina tipo turbina, acionada pelo vapor produzido pela caldeira (ou gerador de vapor).

1-2: Processo de bombeamento adiabático (não há trocas de calor com o ambiente, apesar de haver variação térmica) reversível , na bomba.

2-3: Transferência de calor a pressão constante, na caldeira.
 

3-4: Expansão adiabática reversível, na turbina (ou em outra máquina motora tal com a máquina a vapor).
 

4-1: Transferência de calor a pressão constante, no condensador

O condensador é um trocador de calor. Na maioria dos casos práticos é usado um circuito separado de água com torre de resfriamento. Uma vez condensado o vapor, a água retorna para a caldeira através de uma bomba e o ciclo se completa.

Se a água (ou qualquer outro líquido) é evaporada ou condensada, o processo ocorre de forma isotérmica. A expansão em uma turbina ou a compressão em uma bomba são transformações aproximadamente adiabáticas.

Podemos também exemplificar destar forma:
 

2–3: expansão isotérmica (calor da queima do combustível)
3–4: expansão adiabática (trabalho fornecido pela turbina)
4–1: compressão isotérmica (calor trocado no condensador)
1–2: compressão adiabática (trabalho fornecido à bomba)

A eficiência seria calculada segundo fórmula já vista:

Onde:

TF = h3 - h2

TL = - (h1-h4)
 

Entretanto, conforme já comentado em página anterior, o ciclo de Carnot é uma situação ideal. Processos reais não são isotérmicos ou adiabáticos perfeitos. O trecho da turbina (3–4) teria água e vapor, o que reduziria sua vida útil e eficiência mecânica. Seria também difícil uma bomba (trecho 1–2) para operar com água e vapor ao mesmo tempo. Devido a diferenças relativamente pequenas de temperatura na região de vapor saturado, a eficiência não seria das melhores.