Kako napisati efikasnost u fizici. Princip rada toplotnih motora

Enciklopedijski YouTube

• 1 / 5

  Matematički, definicija efikasnosti se može napisati kao:

  η = A Q , (\displaystyle \eta =(\frac (A)(Q)),)

  Gdje A- koristan rad (energija), i Q- potrošena energija.

  Ako je efikasnost izražena u postocima, onda se izračunava po formuli:

  η = A Q × 100 % (\displaystyle \eta =(\frac (A)(Q))\puta 100\%) ε X = Q X / A (\displaystyle \varepsilon _(\mathrm (X) )=Q_(\mathrm (X) )/A),

  Gdje Q X (\displaystyle Q_(\mathrm (X) ))- toplota koja se uzima sa hladnog kraja (rashladni kapacitet u rashladnim mašinama); A (\displaystyle A)

  Za toplotne pumpe koristite termin omjer transformacije

  ε Γ = Q Γ / A (\displaystyle \varepsilon _(\Gamma )=Q_(\Gamma )/A),

  Gdje Q Γ (\displaystyle Q_(\Gamma))- toplota kondenzacije koja se prenosi na rashladno sredstvo; A (\displaystyle A)- rad (ili električna energija) utrošen na ovaj proces.

  U savršenom autu Q Γ = Q X + A (\displaystyle Q_(\Gamma )=Q_(\mathrm (X) )+A), dakle za idealnu mašinu ε Γ = ε X + 1 (\displaystyle \varepsilon _(\Gamma )=\varepsilon _(\mathrm (X) )+1)

  Najbolji pokazatelji performansi za rashladne mašine imaju obrnuti Carnotov ciklus: u njemu koeficijent performansi

  ε = T X T Γ − T X (\displaystyle \varepsilon =(T_(\mathrm (X) ) \preko (T_(\Gamma)-T_(\mathrm (X) )))), budući da pored uzete energije u obzir A(npr. električni), za grijanje Q tu je i energija uzeta iz hladnog izvora.

  Efikasnost (efikasnost) - karakteristika efikasnosti sistema (uređaja, mašine) u odnosu na konverziju ili prenos energije. Određuje se odnosom upotrebljene korisne energije i ukupne količine energije koju sistem primi; obično se označava kao η („ovo“). η = Wpol/Wcym. Efikasnost je bezdimenzionalna veličina i često se mjeri u postocima. Matematički, definicija efikasnosti se može napisati kao:

  X 100%

  Gdje A- koristan rad, i Q- potrošena energija.

  Na osnovu zakona održanja energije, efikasnost je uvijek manja od jedinice ili jednaka njoj, odnosno nemoguće je dobiti korisniji rad od utrošene energije.

  Efikasnost toplotnog motora- omjer savršenog korisnog rada motora i energije primljene od grijača. Učinkovitost toplotnog motora može se izračunati pomoću sljedeće formule

  ,

  gdje je - količina topline primljena od grijača, - količina topline predata hladnjaku. Najveća efikasnost među cikličnim mašinama koje rade na datim temperaturama vrelog izvora T 1 i hladno T 2, imaju toplotne motore koji rade na Carnot ciklusu; ova ograničavajuća efikasnost je jednaka

  .

  Svi pokazatelji koji karakterišu efikasnost energetskih procesa ne odgovaraju gore navedenom opisu. Čak i ako se tradicionalno ili pogrešno nazivaju "", mogu imati druga svojstva, posebno premašiti 100%.

  efikasnost kotla

  Glavni članak: Toplotni bilans kotla

  Efikasnost kotlova na fosilna goriva tradicionalno se izračunava iz neto kalorične vrijednosti; pretpostavlja se da vlaga produkta sagorijevanja napušta kotao u obliku pregrijane pare. U kondenzacijskim kotlovima ova vlaga se kondenzira, toplota kondenzacije se korisno koristi. Prilikom izračunavanja efikasnosti prema nižoj kaloričnoj vrijednosti, na kraju se može ispostaviti da je više od jedan. U ovom slučaju, bilo bi ispravnije razmotriti ga prema bruto kalorijskoj vrijednosti, koja uzima u obzir toplinu kondenzacije pare; međutim, performanse takvog kotla teško je uporediti s podacima iz drugih instalacija.

  Toplotne pumpe i čileri

  Prednost toplotnih pumpi kao tehnike grijanja je mogućnost da ponekad primaju više topline od energije koja se troši na njihov rad; slično tome, rashladna mašina može ukloniti više topline sa ohlađenog kraja nego što je utrošeno na organizaciju procesa.

  Efikasnost takvih toplotnih motora karakteriše koeficijent performansi(za rashladne uređaje) ili omjer transformacije(za toplotne pumpe)

  ,

  gdje se toplina uzima sa hladnog kraja (u rashladnim mašinama) ili prenosi na topli kraj (u toplotnim pumpama); - rad (ili električna energija) utrošen na ovaj proces. Najbolji pokazatelji performansi za takve mašine imaju obrnuti Carnotov ciklus: u njemu koeficijent performansi

  ,

  gdje su , temperature toplih i hladnih krajeva, . Ova vrijednost, očigledno, može biti proizvoljno velika; iako mu je praktično teško pristupiti, koeficijent učinka ipak može premašiti jedinicu. Ovo nije u suprotnosti sa prvim zakonom termodinamike, budući da se pored energije uzima u obzir A(npr. električni), u toplinu Q tu je i energija uzeta iz hladnog izvora.

  Književnost

  • Peryshkin A.V. fizika. 8. razred. - Drfa, 2005. - 191 str. - 50.000 primeraka. - ISBN 5-7107-9459-7.

  Bilješke

  
  

  Wikimedia Foundation. 2010 .

  Sinonimi:
  • TurboPascal
  • efikasnost

  Pogledajte šta je "" u drugim rječnicima:

  efikasnost- Odnos izlazne snage i potrošene aktivne snage. [OST 45.55 99] koeficijent efikasnosti Efikasnost Vrijednost koja karakterizira savršenstvo procesa transformacije, transformacije ili prijenosa energije, a to je omjer korisnih ... ... Priručnik tehničkog prevodioca

  EFIKASNOST- ili koeficijent povrata (efikasnost) - karakteristika kvaliteta rada bilo koje mašine ili aparata sa strane njegove efikasnosti. Pod K.P.D.-om se podrazumijeva odnos količine posla primljene od mašine ili energije iz uređaja prema toj količini ... ... Morski rječnik

  EFIKASNOST- (efikasnost), pokazatelj efikasnosti mehanizma, definisan kao odnos rada koji je izvršio mehanizam i rada utrošenog na njegovo funkcionisanje. efikasnost obično se izražava u procentima. Idealan mehanizam bi morao imati efikasnost = ... ... Naučno-tehnički enciklopedijski rečnik

  EFIKASNOST Moderna enciklopedija

  EFIKASNOST- (efikasnost) karakteristika efikasnosti sistema (uređaja, mašine) u odnosu na konverziju energije; određuje se odnosom utrošene korisne energije (pretvorene u rad u cikličkom procesu) prema ukupnoj količini energije, ... ... Veliki enciklopedijski rječnik

  EFIKASNOST- (efikasnost), karakteristika efikasnosti sistema (uređaja, mašine) u odnosu na konverziju ili prenos energije; određuje se omjerom t) korištene korisne energije (Wpol) prema ukupnoj količini energije (Wtotal) koju sistem prima; h=Wpol… … Physical Encyclopedia

  EFIKASNOST- (efikasnost) odnos korisne energije W p, na primjer. u obliku rada, na ukupnu količinu energije W koju je primio sistem (mašina ili motor), W p / W. Zbog neizbježnih gubitaka energije zbog trenja i drugih neravnotežnih procesa za stvarne sisteme ... ... Physical Encyclopedia

  EFIKASNOST- omjer utrošenog korisnog rada ili primljene energije prema cjelokupnom utrošenom radu odnosno utrošenoj energiji. Na primjer, efikasnost elektromotora je omjer mehanizma. snagu koju daju električnoj snazi ​​koja mu se isporučuje. snaga; DO.… … Tehnički željeznički rječnik

  efikasnost- imenica, broj sinonima: 8 efikasnost (4) povrat (27) plodnost (10) ... Rečnik sinonima

  Efikasnost- - vrijednost koja karakterizira savršenstvo bilo kojeg sistema u odnosu na bilo koji proces transformacije ili prijenosa energije koji se u njemu odvija, definirana kao omjer korisnog rada i rada utrošenog na stavljanje u djelo. Enciklopedija pojmova, definicija i objašnjenja građevinskih materijala

  Efikasnost- (efikasnost), numerička karakteristika energetske efikasnosti bilo kojeg uređaja ili mašine (uključujući toplotni motor). Učinkovitost se određuje omjerom utrošene korisne energije (tj. pretvorene u rad) prema ukupnoj količini energije, ... ... Ilustrovani enciklopedijski rječnik

  World of Tanks je kompjuterska igra koja je zahvatila cijeli svijet. Igraju ga igrači iz cijelog svijeta. Mnogi ljudi ostaju budni noću dok igraju simulator tenka. Nakon nekog vremena nakon početka igre, igrač se zainteresuje koliko je uspio u svojim postignućima. To će pomoći da se postigne efikasnost. Mnogi novi igrači se pitaju kakva je efikasnost u World of Tanks.

  Šta je efikasnost?

  Bukvalno, skraćenica efikasnost znači efikasnost. Drugim riječima, ovaj pokazatelj pokazuje koliko igrač može biti koristan svom timu, kao i koliko su dobre njegove vještine u borbi.

  Efikasnost se izračunava na osnovu statističkih podataka. Prilikom izračunavanja efikasnosti uzima se u obzir broj pobjeda i poraza, zauzimanje neprijateljske baze i rušenje zauzimanja savezničke baze, otkrivanje i uništavanje protivnika. Osim toga, tehnika igrača utiče na nivo efikasnosti. Na vozilima visokog nivoa lakše je povećati ovaj pokazatelj.

  Zašto je potrebna efikasnost?

  Takođe, početnici razmišljaju o tome čemu služi efikasnost World of Tanks. Sve je vrlo jednostavno. Postoje dva objašnjenja. Glavna je da s obzirom da efikasnost odražava vještine i sposobnosti u borbi, oni svakako obraćaju pažnju na to kada ih odvedu u klan. Teško je ući u dobar klan ako je ovaj pokazatelj nizak.

  Osim toga, efikasnost mnogim igračima daje dodatni poticaj. Na kraju krajeva, želite da budete najbolji među ostalima. Kao rezultat toga, igrač nastoji poboljšati svoju statistiku i efikasnost. Povećanje ovog indikatora da zabavi ponos svakog igrača.

  Kako saznati svoju efikasnost?

  U igri se efikasnost može posmatrati kao lični rejting. Ali iskusni igrači tvrde da se izračunavanje efikasnosti u igri vrši prema nepoštenom algoritmu, zbog čega pobjednici ne osvajaju uvijek lovorike. To znači da se igrač može dobro pokazati u borbi, ali u isto vrijeme vrlo malo povećati svoju efikasnost.

  Kako bi se saznalo koliko je igrač koristan svom timu i koje vještine posjeduje, efikasnost se gleda na posebnim online resursima. Da biste provjerili svoj lični indikator, samo unesite svoj nadimak i kliknite na dugme "Definiraj" ili "Učitaj podatke". Najpopularnije stranice na kojima možete vidjeti efikasnost u World of Tanks su:

  • wot-news.com;
  • wotgame.com
  • wot-noobs.ru.

  Olenemetar dolazi u pomoć

  Direktno u igri, efikasnost igrača pomaže u određivanju "Deer meter". Ovo je poseban mod koji je instaliran u igrici. Ime je dobio jer pomaže u određivanju iskustva neprijatelja i otkrivanju "jelena", odnosno neiskusnih igrača.

  Mod ističe sve igrače određenom bojom ovisno o statistici i vještinama. Crveni igrači uopšte ne znaju da igraju, narandžasti su malo bolji od prvih. Igrači sa žutom bojom smatraju se prosječnim, a igrači sa zelenom se smatraju dobrim. Vrhunski majstori su istaknuti plavom bojom, a jedinstveni igrači su označeni ljubičastom bojom.

  Ali "Olenemetar" je često pogrešan, pa kada vidite protivničku ekipu, u kojoj je većina igrača istaknuta crvenom bojom, ne biste se trebali opuštati, jer je u ovom slučaju rizik od poraza vrlo visok. Usput, ako propustite dobre online igrice, svakako idite ovdje, na ovoj stranici naći ćete puno zanimljive virtuelne zabave. Ponekad je vrijedno odvratiti pažnju od "tenkova".

  Kako povećati efikasnost u World of Tanks?

  Nakon što se pronađe odgovor na pitanje "Šta je efikasnost u World of Tanks?", mnogi igrači razmišljaju o tome kako povećati ovaj važan pokazatelj. Strategija je ovdje vrlo jednostavna: trebate postići bodove za hvatanje, srušiti neprijateljsko zarobljavanje, uništiti neprijatelje i pomoći svom timu i saveznicima na svaki mogući način, ali u isto vrijeme ostati živ do kraja bitke. Osim toga, da biste poboljšali efikasnost, trebali biste odabrati tehniku ​​koja nije niža od nivoa 8, a još veća je bolja.

  sadržaj:

  U procesu kretanja naelektrisanja unutar zatvorenog kola, određeni rad obavlja izvor struje. Može biti korisno i potpuno. U prvom slučaju, izvor struje pokreće naboje u vanjskom kolu, dok obavlja rad, au drugom slučaju naelektrisanja se kreću u cijelom kolu. U ovom procesu je od velikog značaja efikasnost izvora struje, definisana kao odnos spoljašnjeg i ukupnog otpora kola. Ako su unutrašnji otpor izvora i vanjski otpor opterećenja jednaki, polovina sve snage će se izgubiti u samom izvoru, a druga polovina će se osloboditi kod opterećenja. U ovom slučaju, efikasnost će biti 0,5 ili 50%.

  Efikasnost električnog kola

  Razmatrana efikasnost je prvenstveno povezana sa fizičkim veličinama koje karakterišu brzinu konverzije ili prenosa električne energije. Među njima je na prvom mjestu snaga, mjerena u vatima. Postoji nekoliko formula za njegovu definiciju: P = U x I = U2/R = I2 x R.

  U električnim krugovima može postojati različita vrijednost napona i naboja, a obavljeni rad je također različit u svakom slučaju. Vrlo često postoji potreba za procjenom brzine kojom se električna energija prenosi ili pretvara. Ova brzina je električna snaga koja odgovara radu obavljenom u određenoj jedinici vremena. U obliku formule, ovaj parametar će izgledati ovako: P=A/∆t. Dakle, rad se prikazuje kao proizvod snage i vremena: A=P∙∆t. Jedinica mjere za rad je .

  Da bi se utvrdilo koliko je uređaj, mašina, električno kolo ili drugi sličan sistem efikasan, u smislu snage i rada, koristi se efikasnost - efikasnost. Ova vrijednost je definirana kao omjer utrošene korisne energije i ukupne količine energije koja se isporučuje sistemu. Efikasnost je označena simbolom η, a matematički definirana kao formula: η = A / Q x 100% = [J] / [J] x 100% = [%], u kojoj je A obavljeni rad od strane potrošača, Q je energija koju daje izvor. U skladu sa zakonom održanja energije, vrijednost efikasnosti je uvijek jednaka ili ispod jedinice. To znači da koristan rad ne može premašiti količinu energije utrošene na njegov završetak.

  

  Tako se određuju gubici snage u bilo kom sistemu ili uređaju, kao i stepen njihove korisnosti. Na primjer, u provodnicima, gubici snage nastaju kada se električna struja djelomično pretvara u toplinsku energiju. Visina ovih gubitaka zavisi od otpora provodnika, oni nisu sastavni deo korisnog rada.

  Postoji razlika, izražena formulom ∆Q=A-Q, koja jasno pokazuje gubitak snage. Ovdje je vrlo jasno vidljiva veza između rasta gubitaka snage i otpora provodnika. Najupečatljiviji primjer je žarulja sa žarnom niti, čija efikasnost ne prelazi 15%. Preostalih 85% snage pretvara se u toplotno, odnosno u infracrveno zračenje.

  Kolika je efikasnost izvora struje

  Razmatrana efikasnost cijelog električnog kruga omogućava bolje razumijevanje fizičke suštine efikasnosti izvora struje, čija se formula također sastoji od različitih veličina.

  

  U procesu kretanja električnih naboja duž zatvorenog električnog kola, određeni rad obavlja izvor struje, koji se razlikuje kao koristan i potpun. Tokom obavljanja korisnog rada, izvor struje pokreće naelektrisanja u vanjskom kolu. Pri punom radu, naboji se, pod utjecajem izvora struje, kreću već kroz krug.

  U obliku formula, one se prikazuju na sljedeći način:

  • Korisno djelo - Apolesis = qU = IUt = I2Rt.
  • Kompletan rad - Afull = qε = Iεt = I2(R +r)t.

  Na osnovu toga moguće je izvesti formule za korisnu i ukupnu snagu izvora struje:

  • Korisna snaga - Rpolez = Apolez / t = IU = I2R.
  • Prividna snaga - Rfull = Apfull/t = Iε = I2(R + r).

  Kao rezultat, formula za efikasnost trenutnog izvora ima sljedeći oblik:

  • η = Ause/ Atot = Ruse/ Ptot = U/ε = R/(R + r).

  Maksimalna korisna snaga se postiže pri određenoj vrijednosti otpora vanjskog kola, ovisno o karakteristikama izvora struje i opterećenja. Međutim, treba obratiti pažnju na nekompatibilnost između maksimalne neto snage i maksimalne efikasnosti.

  Ispitivanje snage i efikasnosti izvora struje

  Efikasnost izvora struje zavisi od mnogih faktora, koje treba uzeti u obzir u određenom nizu.

  

  Za određivanje, u skladu s Ohmovim zakonom, postoji sljedeća jednadžba: i = E / (R + r), u kojoj je E elektromotorna sila izvora struje, a r njegov unutarnji otpor. Ovo su konstantne vrijednosti koje ne ovise o promjenjivom otporu R. Uz njihovu pomoć možete odrediti korisnu snagu koju troši električni krug:

  • W1 \u003d i x U \u003d i2 x R. Ovdje je R otpor potrošača električne energije, i je struja u krugu, određena prethodnom jednadžbom.

  Dakle, vrijednost snage pomoću konačnih varijabli će biti prikazana na sljedeći način: W1 = (E2 x R)/(R + r).

  Budući da se radi o posrednoj varijabli, u ovom slučaju funkcija W1(R) se može analizirati za ekstrem. U tu svrhu potrebno je odrediti vrijednost R, pri kojoj će vrijednost prve derivacije korisne snage povezane s promjenjivim otporom (R) biti jednaka nuli: dW1/dR = E2 x [(R + r)2 - 2 x R x (R + r) ] = E2 x (Ri + r) x (R + r - 2 x R) = E2(r - R) = 0 (R + r)4 (R + r)4 (R + r)3

  Iz ove formule možemo zaključiti da vrijednost derivacije može biti nula samo pod jednim uvjetom: otpor prijemnika struje (R) iz izvora struje mora dostići vrijednost unutrašnjeg otpora samog izvora (R => r). Pod ovim uslovima, vrednost efikasnosti η biće određena kao odnos korisne i ukupne snage izvora struje - W1/W2. Budući da će na maksimalnoj tački korisne snage otpor potrošača energije izvora struje biti isti kao i unutrašnji otpor samog izvora struje, u ovom slučaju efikasnost će biti 0,5 ili 50%.

  Zadaci za strujnu snagu i efikasnost

  Glavni značaj formule (5.12.2) koju je Carnot dobio za efikasnost idealne mašine je da ona određuje maksimalnu moguću efikasnost bilo koje toplotne mašine.

  Carnot je na osnovu drugog zakona termodinamike* dokazao sljedeću teoremu: bilo koji pravi toplotni motor koji radi sa temperaturnim grijačemT 1 i temperaturu frižideraT 2 , ne može imati efikasnost veću od efikasnosti idealnog toplotnog motora.

  * Carnot je zapravo uspostavio drugi zakon termodinamike prije Klauzija i Kelvina, kada prvi zakon termodinamike još nije bio rigorozno formuliran.

  Razmotrimo prvo toplotni motor koji radi po reverzibilnom ciklusu sa pravim gasom. Ciklus može biti bilo koji, bitno je samo da su temperature grijača i frižidera T 1 I T 2 .

  Pretpostavimo da je efikasnost drugog toplotnog motora (koji ne radi prema Carnot ciklusu) η ’ > η . Mašine rade sa zajedničkim grijačem i zajedničkim hladnjakom. Neka Carnotova mašina radi u obrnutom ciklusu (kao rashladna mašina), a druga mašina u ciklusu unapred (slika 5.18). Toplotni stroj obavlja rad jednak, prema formulama (5.12.3) i (5.12.5):

  

  Mašina za hlađenje uvek može biti dizajnirana tako da uzima količinu toplote iz frižidera Q 2 = ||

  Tada će se prema formuli (5.12.7) raditi na njemu

  (5.12.12)

  Pošto je po uslovu η" > η , To A" > A. Stoga, toplinski stroj može pokretati rashladni motor, a posla će i dalje biti višak. Ovaj višak rada se obavlja na račun topline uzete iz jednog izvora. Uostalom, toplina se ne prenosi na hladnjak pod djelovanjem dvije mašine odjednom. Ali ovo je u suprotnosti s drugim zakonom termodinamike.

  Ako pretpostavimo da je η > η ", tada možete učiniti da druga mašina radi u obrnutom ciklusu, a Carnotova mašina u pravoj liniji. Ponovo dolazimo do kontradikcije sa drugim zakonom termodinamike. Dakle, dvije mašine koje rade na reverzibilnim ciklusima imaju istu efikasnost: η " = η .

  Druga je stvar ako druga mašina radi u nepovratnom ciklusu. Ako dozvolimo η " > η , onda opet dolazimo do kontradikcije sa drugim zakonom termodinamike. Međutim, pretpostavka m|"< г| не противоречит второму закону термодинамики, так как необратимая тепловая машина не может работать как холодильная машина. Следовательно, КПД любой тепловой машины η" ≤ η, ili

  Ovo je glavni rezultat:

  (5.12.13)

  Efikasnost pravih toplotnih motora

  Formula (5.12.13) daje teoretsku granicu za maksimalnu efikasnost toplotnih motora. To pokazuje da je toplotna mašina efikasnija, što je viša temperatura grejača, a niža temperatura frižidera. Samo kada je temperatura u frižideru jednaka apsolutnoj nuli, η = 1.

  Ali temperatura frižidera praktički ne može biti mnogo niža od temperature okoline. Možete povećati temperaturu grijača. Međutim, bilo koji materijal (čvrsti) ima ograničenu otpornost na toplinu ili otpornost na toplinu. Kada se zagrije, postepeno gubi svoja elastična svojstva i topi se na dovoljno visokoj temperaturi.

  Sada su glavni napori inženjera usmjereni na povećanje efikasnosti motora smanjenjem trenja njihovih dijelova, gubitaka goriva zbog njegovog nepotpunog sagorijevanja, itd. Stvarne mogućnosti za povećanje efikasnosti su ovdje još uvijek velike. Dakle, za parnu turbinu, početna i konačna temperatura pare su otprilike sljedeće: T 1 = 800 K i T 2 = 300 K. Na ovim temperaturama maksimalna vrijednost efikasnosti je:

  

  Stvarna vrijednost efikasnosti zbog raznih vrsta gubitaka energije je oko 40%. Maksimalnu efikasnost - oko 44% - imaju motori sa unutrašnjim sagorevanjem.

  Efikasnost bilo kojeg toplotnog motora ne može premašiti maksimalnu moguću vrijednost
  , gdje je T 1 - apsolutnu temperaturu grijača, i T 2 - apsolutnu temperaturu frižidera.

  Povećanje efikasnosti toplotnih motora i približavanje maksimalnom mogućem- najvažniji tehnički izazov.