Коефіцієнт корисної дії показує відношення корисної роботи, яка виконується механізмом або пристроєм, до витраченої. Часто за витрачену роботу приймають кількість енергії, яка споживає пристрій для того, щоб виконати роботу.
Вам знадобиться
- - автомобіль;
- - термометр;
- - калькулятор.
Інструкція
1. Для того щоб розрахувати коефіцієнт корисної дії (ККД) поділіть корисну роботу Ап на роботу витрачену Аз, а результат помножте на 100% (ККД = Ап/Аз 100%). Результат отримаєте у відсотках.
тепловогодвигуна2. При розрахунку ККД , корисною роботою вважайте механічну роботу, виконану механізмом. За витрачену роботу беріть кількість теплоти, що виділяється згорілим паливом, яке є джерелом енергії для двигуна.
3. Приклад. Середня сила тяги двигуна автомобіля становить 882 Н. На 100 км шляху він споживає 7 кг бензину. Визначте ККД його двигуна. Спочатку знайдіть корисну роботу. Вона дорівнює твору сили F на відстань S, що долається тілом під її впливом Ап = F S. Визначте кількість теплоти, яка виділиться при спалюванні 7 кг бензину, це і буде витрачена робота Аз = Q = q m, де q - питома теплота згоряння палива, для бензину вона дорівнює 42 10 6 Дж/кг, а m - маса цього палива. ККД двигуна дорівнює ККД = (F S )/( q m) 100% = (882 100000 )/( 42 10 6 7) 100% = 30%.
4. У загальному випадку щоб знайти ККД, будь-якої теплової машини (двигуна внутрішнього згоряння, парового двигуна, турбіни тощо), де робота виконується газом, має коефіцієнт корисної дії рівної різниці теплоти відданої нагрівачем і отриманої холодильником , знайдіть різність теплоти нагрівача і холодильника, і поділіть на теплоту нагрівача КПК Тут ККД вимірюється в довгих одиницях від 0 до 1, щоб перевести результат у відсотки, помножте його на 100.
5. Щоб отримати ККД ідеальної теплової машини (машини Карно), знайдіть відношення різниці температур нагрівача Т1 і холодильника Т2 до температури нагрівача ККД = (Т1-Т2 )/ Т1. Це гранично можливий ККД для конкретного типу теплової машини з заданими температурами нагрівача і холодильника.
6. Для електродвигуна знайдіть витрачену роботу як витвір потужності на час її виконання. Наприклад, якщо електродвигун крана потужністю 3,2 кВт піднімає вантаж масою 800 кг на висоту 3,6 м за 10 с, то його ККД дорівнює відношенню корисної роботи Ап = m h, де m - маса вантажу, g 10 м/с прискорення вільного падіння, h - висота на яку підняли вантаж, і витраченої роботи Аз Отримайте формулу для визначення ККД = Ап/Аз 100% = (m g h )/( Р t) 100% =% = (800 10 3,6 )/( 3200 10) 100% = 90%.