DEFINIZIONE: il rendimento è il rapporto fra ciò che si ottiene da una certa azione e ciò che si mette disposizione per far avvenire l'azione.
ESEMPI: 1) mettiamo a disposizione di una banca una data quantità di denaro; ne otteniamo in cambio, dopo un tempo più o meno lungo, una somma maggiorata: dividendo la somma in più per la somma messa a disposizione otteniamo il rendimento, che in questo caso si chiama "interesse". 2) Il contadino semina 100 kg di patate; dopo 4 mesi ne raccoglie 1000 kg: il rendimento è di 1000 / 100 e si chiama resa. 3) Nel serbatoio dell'automobile versiamo 50 l di benzina e percorriamo 400 km: il rendimento è di 400 / 50 = 8 km/l.
Come si vede dagli esempi, è possibile parlare di rendimento in diverse attività e in diverse situazioni. Occorre stabilire dei criteri di uniformità per poter fare dei confronti validi. Prendiamo il terzo esempio: se il percorso di 400 km è stato tutto in salita, giudichiamo il rendimento più che buono; se invece è stato tutto in discesa, il rendimento non è stato altrettanto buono. Prendiamo il secondo esempio: se il contadino ha dovuto arare una sola volta, se non ha mai innaffiato, se non ha dovuto usare concimi chimici, se ha usato semi poco costosi, la resa è stata ottima; ma se invece è stato tutto il contrario, alla fine la resa(a) forse è stata pessima. Prendiamo il primo esempio: se dopo 10 anni il capitale si è raddoppiato, abbiamo fatto un buon investimento; se invece, per raddoppiare il capitale occorrono 100 anni, forse era meglio investire in un altro modo.
RENDIMENTO MECCANICO: in meccanica c'è un solo(b) modo di esprimere il rendimento: rapporto fra l'energia utilizzata e l'energia messa a disposizione. Nel caso dell'automobile diremo che il rendimento è: lavoro totale dovuto all'aver portato il peso automobile + passeggeri da A a B / energia chimica della benzina versata nel serbatoio.
Naturalmente questo è un modo molto sommario di esprimere il rendimento poichè il numeratore e il denominatore devono contenere le stesse unità di misura e soprattutto non si tiene conto di altri elementi (la comodità del viaggio, la velocità, ...) che non sono esprimibili sotto forma di numeri.
MOTIVO: perchè parlare di rendimento? 1) Le risorse: se le risorse fossero per tutti sempre illimitate non ci sarebbe necessità di parlare di rendimento: per uno sceicco del petrolio, usare 50 o 500 litri di benzina(c) per percorrere 400 km, forse non ha alcuna importanza: per tutti gli altri invece si. 2) L'efficienza: per il sistema Terra, ottenere il massimo rendimento, cioè il massimo utile con la minima spesa, è di importanza vitale poichè le risorse dell'astronave Terra non sono infinite. 3) L'efficacia: lo stesso rendimento talvolta si può ottenere con diversi sistemi(d); quello più semplice, più duraturo, con minore manutenzione è il sistema più efficace.
I tre motivi esposti, ed altri ancora, determinano la necessità di giudicare le "macchine" in funzione del loro rendimento rispetto a tutti i parametri che condizionano il nostro modo di vivere.
DEGRADAZIONE: i motivi della ricerca del massimo rendimento fanno capo a questa considerazione fondamentale: l'uomo non è ancora in grado di adoperare l'energia a bassa temperatura per far muovere le macchine. Poichè sono pochi i modi di ottenere alte temperature, occorre che essi abbiano la massima efficacia ed efficienza(e) in ogni situazione di funzionamento.

Nel sistema di ruote dentate in figura, una parte dell'energia che fa muovere la prima ruota a sinistra si trasforma in calore, per cui l'ultima a destra ne riceve di meno. Quando saremo capaci di sfruttare il calore dell'olio lubrificante per trasformarlo di nuovo in energia cinetica da fornire alle ruote, allora l'efficienza sarà massima. Per ora siamo costretti a scegliere fra due soluzioni: a) dare più energia alla prima ruota affinchè ne giunga una ben determinata quantità all'ultima; b) accontentarci di quella che arriva all'ultima perchè di più non possiamo fornirne.
CONCLUSIONE: il rendimento meccanico è sempre minore di uno perchè l'energia utilizzata dalla macchina per raggiungere lo scopo per cui è stata costruita è sempre minore di quella messa a disposizione (il numeratore è sempre minore del denominatore nella definizione di rendimento meccanico).

(a) Risulta più facile, anche se non del tutto corretto, misurare la resa con il denaro speso per produrre le patate e il ricavo al momento della vendita. Gli errori possono derivare dall'aver comprato quando il prezzo era alto e venduto quando il prezzo era basso e dal contare o meno il lavoro fatto direttamente dal proprietario, nonchè dagli interessi non percepiti poichè i soldi investiti nella coltivazione delle patate potevano essere messi in banca, ecc.
(b) Un secondo modo, anch'esso molto usato, è quello di fare il rapporto fra le potenze. Basta però ricordare che la potenza è il rapporto fra l'energia e il tempo, per riconoscere che il modo è uno solo. L'energia a sua volta può essere espressa in unità meccaniche o termiche o elettriche, ma nulla cambia nella sostanza.
(c) Le automobili negli Stati Uniti hanno solitamente cilindrate doppie rispetto a quelle europee, con rendimenti decisamente inferiori.
(d) La distribuzione della scintilla nei motori a benzina si può avere col sistema meccanico detto spinterogeno, oppure con un sistema elettronico pre-programmato.
(e) Uccidere le mosche a cannonate è un modo efficace (si raggiunge lo scopo), ma la sua efficienza è zero (oltre alla mosca si uccide la persona sulla quale la mosca era posata). In generale si definisce efficace il sistema che permette di raggiungere lo scopo prefisso; si definisce efficiente il sistema che lo raggiunge con la minima energia.