Cómo escribir eficiencia en física. El principio de funcionamiento de los motores térmicos.

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  Matemáticamente, la definición de eficiencia se puede escribir como:

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

  dónde PERO- trabajo útil (energía), y q- energía desperdiciada.

  Si la eficiencia se expresa como un porcentaje, entonces se calcula mediante la fórmula:

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

  dónde Q X (\displaystyle Q_(\mathrm (X) ))- calor tomado del extremo frío (capacidad de refrigeración en máquinas frigoríficas); A (\ estilo de visualización A)

  Para bombas de calor utilice el término relación de transformación

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

  dónde Q Γ (\displaystyle Q_(\Gamma ))- calor de condensación transferido al refrigerante; A (\ estilo de visualización A)- el trabajo (o electricidad) gastado en este proceso.

  en el coche perfecto Q Γ = Q X + A (\displaystyle Q_(\Gamma )=Q_(\mathrm (X) )+A), por lo tanto para la máquina ideal ε Γ = ε X + 1 (\displaystyle \varepsilon _(\Gamma )=\varepsilon _(\mathrm (X) )+1)

  Los mejores indicadores de rendimiento para máquinas de refrigeración tienen el ciclo de Carnot inverso: en él el coeficiente de rendimiento

  ε = T X T Γ − T X (\displaystyle \varepsilon =(T_(\mathrm (X) ) \over (T_(\Gamma )-T_(\mathrm (X) )))), ya que, además de la energía tenida en cuenta A(por ejemplo, eléctrico), para calentar q también hay energía tomada de una fuente fría.

  Eficiencia (eficiencia) - una característica de la eficiencia de un sistema (dispositivo, máquina) en relación con la conversión o transferencia de energía. Está determinada por la relación entre la energía útil utilizada y la cantidad total de energía recibida por el sistema; generalmente denotado η ("esto"). η = Wpol/Wcym. La eficiencia es una cantidad adimensional y, a menudo, se mide como un porcentaje. Matemáticamente, la definición de eficiencia se puede escribir como:

  X100%

  dónde PERO- trabajo útil, y q- energía desperdiciada.

  En virtud de la ley de conservación de la energía, la eficiencia siempre es menor que la unidad o igual a ella, es decir, es imposible obtener más trabajo útil que la energía gastada.

  Eficiencia del motor térmico- la relación entre el trabajo útil perfecto del motor y la energía recibida del calentador. La eficiencia de un motor térmico se puede calcular utilizando la siguiente fórmula

  ,

  donde - la cantidad de calor recibido del calentador, - la cantidad de calor entregado al refrigerador. La mayor eficiencia entre las máquinas cíclicas que operan a temperaturas de aguas termales dadas T 1 y frio T 2, tener máquinas térmicas que operen en el ciclo de Carnot; esta eficiencia límite es igual a

  .

  No todos los indicadores que caracterizan la eficiencia de los procesos energéticos corresponden a la descripción anterior. Incluso si se denominan tradicionalmente o erróneamente "", pueden tener otras propiedades, en particular, superar el 100%.

  eficiencia de la caldera

  Articulo principal: Balance térmico de caldera

  La eficiencia de las calderas de combustibles fósiles se calcula tradicionalmente a partir del poder calorífico neto; se supone que la humedad de los productos de la combustión sale de la caldera en forma de vapor sobrecalentado. En las calderas de condensación, esta humedad se condensa, el calor de condensación se aprovecha útilmente. Al calcular la eficiencia según el poder calorífico inferior, eventualmente puede resultar más de uno. En este caso, sería más correcto considerarlo según el poder calorífico bruto, que tiene en cuenta el calor de condensación del vapor; sin embargo, el rendimiento de una caldera de este tipo es difícil de comparar con los datos de otras instalaciones.

  Bombas de calor y enfriadores

  La ventaja de las bombas de calor como técnica de calefacción es la capacidad de recibir a veces más calor que la energía gastada en su trabajo; De manera similar, una máquina de refrigeración puede eliminar más calor del extremo enfriado del que se gasta en organizar el proceso.

  La eficiencia de estos motores térmicos se caracteriza por coeficiente de rendimiento(para enfriadores) o relación de transformación(para bombas de calor)

  ,

  dónde se toma el calor del extremo frío (en máquinas de refrigeración) o se transfiere al extremo caliente (en bombas de calor); - el trabajo (o electricidad) gastado en este proceso. Los mejores indicadores de rendimiento para tales máquinas tienen el ciclo de Carnot inverso: en él el coeficiente de rendimiento

  ,

  donde , son las temperaturas de los extremos caliente y frío, . Este valor, obviamente, puede ser arbitrariamente grande; aunque en la práctica es difícil acercarse a él, el coeficiente de rendimiento aún puede superar la unidad. Esto no contradice la primera ley de la termodinámica, ya que, además de la energía tenida en cuenta A(por ejemplo, eléctrico), en calor q también hay energía tomada de una fuente fría.

  Literatura

  • Perishkin A.V. Física. Octavo grado. - Avutarda, 2005. - 191 p. - 50.000 copias. - ISBN 5-7107-9459-7.

  notas

  
  

  Fundación Wikimedia. 2010 .

  Sinónimos:
  • turbopascal
  • eficiencia

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  EFICIENCIA- (eficiencia), un indicador de la eficiencia del mecanismo, definida como la relación entre el trabajo realizado por el mecanismo y el trabajo invertido en su funcionamiento. eficiencia generalmente se expresa como un porcentaje. Un mecanismo ideal tendría que tener eficiencia = ... ... Diccionario enciclopédico científico y técnico.

  EFICIENCIA Enciclopedia moderna

  EFICIENCIA- (eficiencia) característica de la eficiencia del sistema (dispositivo, máquina) en relación con la conversión de energía; está determinado por la relación entre la energía útil utilizada (convertida en trabajo en un proceso cíclico) y la cantidad total de energía, ... ... Gran diccionario enciclopédico

  EFICIENCIA- (eficiencia), una característica de la eficiencia de un sistema (dispositivo, máquina) en relación con la conversión o transferencia de energía; está determinado por la relación entre t) energía útil utilizada (Wpol) y la cantidad total de energía (Wtotal) recibida por el sistema; h=Wpol… … Enciclopedia Física

  EFICIENCIA- (eficiencia) la relación de energía útil W p, por ejemplo. en forma de trabajo, a la cantidad total de energía W recibida por el sistema (máquina o motor), W p/W. Debido a las pérdidas de energía inevitables debido a la fricción y otros procesos de no equilibrio para los sistemas reales... ... Enciclopedia Física

  EFICIENCIA- la relación entre el trabajo útil gastado o la energía recibida y todo el trabajo gastado o la energía consumida, respectivamente. Por ejemplo, la eficiencia del motor eléctrico es la relación de mecan. la potencia que emiten a la potencia eléctrica que se le suministra. energía; A.… … Diccionario técnico ferroviario

  eficiencia- sustantivo, número de sinónimos: 8 eficiencia (4) retorno (27) fecundidad (10) ... Diccionario de sinónimos

  Eficiencia- - un valor que caracteriza la perfección de cualquier sistema en relación con cualquier proceso de transformación o transferencia de energía que ocurra en él, definido como la relación entre el trabajo útil y el trabajo gastado en la puesta en acción. ... ... Enciclopedia de términos, definiciones y explicaciones de materiales de construcción.

  Eficiencia- (eficiencia), una característica numérica de la eficiencia energética de cualquier dispositivo o máquina (incluido un motor térmico). La eficiencia está determinada por la relación entre la energía útil utilizada (es decir, convertida en trabajo) y la cantidad total de energía, ... ... Diccionario Enciclopédico Ilustrado

  World of Tanks es un juego de ordenador que ha arrasado en todo el mundo. Lo juegan jugadores de todo el mundo. Muchas personas se quedan despiertas por la noche mientras juegan al simulador de tanques. Después de un tiempo después del inicio del juego, el jugador se interesa en cuánto ha tenido éxito en sus logros. Ayudará a hacer la eficiencia. Muchos jugadores nuevos se preguntan qué es la eficiencia en World of Tanks.

  ¿Qué es la eficiencia?

  Literalmente, la abreviatura eficiencia significa eficiencia. En otras palabras, este indicador indica qué tan útil puede ser un jugador para su equipo, así como qué tan buenas son sus habilidades en la batalla.

  La eficiencia se calcula sobre la base de datos estadísticos. Al calcular la eficiencia, tiene en cuenta el número de victorias y derrotas, capturando una base enemiga y derribando la captura de una base aliada, detectando y destruyendo oponentes. Además, la técnica del jugador afecta el nivel de eficiencia. En vehículos de alto nivel, es más fácil aumentar este indicador.

  ¿Por qué es necesaria la eficiencia?

  Además, los principiantes están pensando para qué sirve la eficiencia de World of Tanks. Todo es muy simple. Hay dos explicaciones. La principal es que, dado que la eficiencia refleja las habilidades y destrezas en la batalla, definitivamente le prestan atención cuando son llevados al clan. Es difícil entrar en un buen clan si este indicador es bajo.

  Además, la eficiencia da a muchos jugadores un incentivo adicional. Después de todo, quieres ser el mejor entre los demás. Como resultado, el jugador se esfuerza por mejorar sus estadísticas y eficiencia. Aumentando este indicador para divertir el orgullo de cualquier jugador.

  ¿Cómo saber su eficiencia?

  En el juego, la eficiencia se puede ver como una calificación personal. Pero los jugadores experimentados argumentan que el cálculo de la eficiencia dentro del juego se lleva a cabo de acuerdo con un algoritmo injusto, por lo que los ganadores no siempre se llevan los laureles. Esto significa que un jugador puede mostrarse bien en la batalla, pero al mismo tiempo aumentar su eficiencia muy ligeramente.

  Para averiguar qué tan útil es un jugador para su equipo y qué habilidades tiene, se analiza la eficiencia en recursos especiales en línea. Para verificar su indicador personal, simplemente ingrese su apodo y haga clic en el botón "Definir" o "Cargar datos". Los sitios más populares donde puedes ver la eficiencia en World of Tanks son:

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

  Olenemetr viene al rescate

  Directamente en el juego, la eficiencia de los jugadores ayuda a determinar el "Medidor de ciervos". Este es un mod especial que está instalado en el juego. Obtuvo su nombre porque ayuda a determinar la experiencia del enemigo y a detectar "ciervos", es decir, jugadores sin experiencia.

  El mod destaca a todos los jugadores con un color determinado según las estadísticas y habilidades. Los jugadores rojos no saben jugar nada, los naranjas son un poco mejores que los primeros. Los jugadores con color amarillo se consideran promedio y los jugadores con color verde se consideran buenos. Los artesanos de clase alta se destacan en azul y los jugadores únicos se resaltan en púrpura.

  Pero el "Olenemeter" a menudo falla, por lo que cuando veas al equipo enemigo, en el que la mayoría de los jugadores están resaltados en rojo, no debes relajarte, ya que en este caso el riesgo de derrota es muy alto. Por cierto, si echa de menos los buenos juegos en línea, asegúrese de ir aquí, en este sitio encontrará una gran cantidad de entretenimiento virtual interesante. A veces vale la pena distraerse de los "tanques".

  ¿Cómo aumentar la eficiencia en World of Tanks?

  Después de encontrar la respuesta a la pregunta "¿Qué es la eficiencia en World of Tanks?", muchos jugadores piensan en cómo aumentar este importante indicador. La estrategia aquí es muy simple: debes sumar puntos de captura, derribar la captura del enemigo, destruir enemigos y ayudar a tu equipo y aliados de todas las formas posibles, pero al mismo tiempo mantenerte con vida hasta el final de la batalla. Además, para mejorar la eficiencia, debe elegir una técnica no inferior al nivel 8, e incluso más alto es mejor.

  Contenido:

  En el proceso de mover cargas dentro de un circuito cerrado, la fuente de corriente realiza cierto trabajo. Puede ser útil y completo. En el primer caso, la fuente de corriente mueve cargas en el circuito externo, mientras realiza trabajo, y en el segundo caso, las cargas se mueven en todo el circuito. En este proceso, la eficiencia de la fuente de corriente, definida como la relación entre la resistencia externa y la total del circuito, es de gran importancia. Si la resistencia interna de la fuente y la resistencia externa de la carga son iguales, la mitad de toda la potencia se perderá en la fuente misma y la otra mitad se liberará en la carga. En este caso, la eficiencia será del 0,5 o del 50%.

  Eficiencia del circuito eléctrico

  La eficiencia considerada se asocia principalmente con cantidades físicas que caracterizan la tasa de conversión o transmisión de electricidad. Entre ellos, en primer lugar está la potencia, medida en vatios. Existen varias fórmulas para su definición: P = U x I = U2/R = I2 x R.

  En los circuitos eléctricos, puede haber un valor de voltaje y un valor de carga diferentes, respectivamente, y el trabajo realizado también es diferente en cada caso. Muy a menudo existe la necesidad de estimar la velocidad con la que se transmite o convierte la electricidad. Esta velocidad es la potencia eléctrica correspondiente al trabajo realizado en una determinada unidad de tiempo. En forma de fórmula, este parámetro se verá así: P=A/∆t. Por lo tanto, el trabajo se muestra como el producto de potencia y tiempo: A=P∙∆t. La unidad de medida del trabajo es .

  Para determinar qué tan eficiente es un dispositivo, máquina, circuito eléctrico u otro sistema similar, en términos de potencia y trabajo, se utiliza la eficiencia - eficiencia. Este valor se define como la relación entre la energía útil gastada y la cantidad total de energía suministrada al sistema. La eficiencia se denota con el símbolo η y se define matemáticamente como la fórmula: η \u003d A / Q x 100% \u003d [J] / [J] x 100% \u003d [%], en la que A es el trabajo realizado por el consumidor, Q es la energía entregada por la fuente. De acuerdo con la ley de conservación de la energía, el valor de la eficiencia es siempre igual o inferior a la unidad. Esto significa que el trabajo útil no puede exceder la cantidad de energía gastada en su realización.

  

  Así, se determinan las pérdidas de potencia en cualquier sistema o dispositivo, así como el grado de utilidad de los mismos. Por ejemplo, en los conductores, las pérdidas de potencia se forman cuando una corriente eléctrica se convierte parcialmente en energía térmica. La cantidad de estas pérdidas depende de la resistencia del conductor, no son parte integral del trabajo útil.

  Hay una diferencia, expresada por la fórmula ∆Q=A-Q, que muestra claramente la pérdida de potencia. Aquí, la relación entre el crecimiento de las pérdidas de potencia y la resistencia del conductor es muy claramente visible. El ejemplo más llamativo es una lámpara incandescente, cuya eficiencia no supera el 15%. El 85% restante de la energía se convierte en térmica, es decir, en radiación infrarroja.

  ¿Cuál es la eficiencia de la fuente de corriente?

  La eficiencia considerada de todo el circuito eléctrico permite comprender mejor la esencia física de la eficiencia de la fuente de corriente, cuya fórmula también consta de varias cantidades.

  

  En el proceso de mover cargas eléctricas a lo largo de un circuito eléctrico cerrado, la fuente de corriente realiza cierto trabajo, que difiere en útil y completo. Durante la realización de un trabajo útil, la fuente de corriente mueve cargas en el circuito externo. En pleno trabajo, las cargas, bajo la influencia de una fuente de corriente, ya se mueven por todo el circuito.

  En forma de fórmulas, se muestran de la siguiente manera:

  • Trabajo útil - Apolesis = qU = IUt = I2Rt.
  • Trabajo completo - Acompleto = qε = Iεt = I2(R +r)t.

  En base a esto, es posible derivar fórmulas para la potencia útil y total de la fuente de corriente:

  • Potencia útil - Рpolez = Apolez / t = IU = I2R.
  • Potencia aparente - Рfull = Apfull/t = Iε = I2(R + r).

  Como resultado, la fórmula para la eficiencia de la fuente de corriente toma la siguiente forma:

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

  La potencia útil máxima se alcanza a un cierto valor de la resistencia del circuito externo, dependiendo de las características de la fuente de corriente y la carga. Sin embargo, debe prestarse atención a la incompatibilidad entre la máxima potencia neta y la máxima eficiencia.

  Investigación de la potencia y eficiencia de la fuente de corriente.

  La eficiencia de una fuente de corriente depende de muchos factores, que deben considerarse en una secuencia determinada.

  

  Para determinar, de acuerdo con la ley de Ohm, existe la siguiente ecuación: i \u003d E / (R + r), en la que E es la fuerza electromotriz de la fuente de corriente y r es su resistencia interna. Estos son valores constantes que no dependen de la resistencia variable R. Con su ayuda, puede determinar la potencia útil consumida por el circuito eléctrico:

  • W1 \u003d i x U \u003d i2 x R. Aquí R es la resistencia del consumidor de electricidad, i es la corriente en el circuito, determinada por la ecuación anterior.

  Así, el valor de la potencia utilizando variables finitas se mostrará de la siguiente manera: W1 = (E2 x R)/(R + r).

  Como es una variable intermedia, en este caso la función W1(R) puede analizarse para un extremo. Para ello es necesario determinar el valor de R, en el que el valor de la primera derivada de la potencia útil asociada a la resistencia variable (R) será igual a cero: 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

  De esta fórmula, podemos concluir que el valor de la derivada puede ser cero solo bajo una condición: la resistencia del receptor de energía (R) de la fuente de corriente debe alcanzar el valor de la resistencia interna de la fuente misma (R => r). En estas condiciones, el valor de la eficiencia η se determinará como la relación entre la potencia útil y la potencia total de la fuente de corriente - W1/W2. Dado que en el punto máximo de potencia útil la resistencia del consumidor de energía de la fuente de corriente será la misma que la resistencia interna de la propia fuente de corriente, en este caso la eficiencia será del 0,5 o 50%.

  Tareas de potencia y eficiencia actuales

  El significado principal de la fórmula (5.12.2) obtenida por Carnot para la eficiencia de una máquina ideal es que determina la máxima eficiencia posible de cualquier máquina térmica.

  Carnot demostró, basándose en la segunda ley de la termodinámica*, el siguiente teorema: cualquier motor térmico real que funcione con un calentador de temperaturaT 1 y la temperatura del refrigeradorT 2 , no puede tener una eficiencia superior a la eficiencia de una máquina térmica ideal.

  * Carnot en realidad estableció la segunda ley de la termodinámica antes que Clausius y Kelvin, cuando la primera ley de la termodinámica aún no había sido formulada con rigor.

  Considere primero una máquina térmica que opera en un ciclo reversible con un gas real. El ciclo puede ser cualquiera, solo es importante que las temperaturas del calentador y refrigerador sean T 1 y T 2 .

  Supongamos que la eficiencia de otra máquina térmica (que no opera según el ciclo de Carnot) η ’ > η . Las máquinas funcionan con un calentador común y un enfriador común. Deje que la máquina de Carnot trabaje en el ciclo inverso (como una máquina de refrigeración) y la otra máquina en el ciclo directo (Fig. 5.18). La máquina térmica realiza un trabajo igual, según las fórmulas (5.12.3) y (5.12.5):

  

  La máquina de refrigeración siempre se puede diseñar para que tome la cantidad de calor del refrigerador q 2 = ||

  Entonces, de acuerdo con la fórmula (5.12.7), se trabajará sobre él

  (5.12.12)

  Ya que por condición η" > η , después A" > A. Por lo tanto, la máquina térmica puede accionar la máquina de refrigeración y seguirá habiendo un exceso de trabajo. Este exceso de trabajo se realiza a expensas del calor tomado de una fuente. Después de todo, el calor no se transfiere al refrigerador bajo la acción de dos máquinas a la vez. Pero esto contradice la segunda ley de la termodinámica.

  Si suponemos que η > η ", entonces puedes hacer que otra máquina funcione en un ciclo inverso, y la máquina de Carnot en línea recta. Nuevamente llegamos a una contradicción con la segunda ley de la termodinámica. Por lo tanto, dos máquinas que funcionan en ciclos reversibles tienen la misma eficiencia: η " = η .

  Es un asunto diferente si la segunda máquina opera en un ciclo irreversible. Si permitimos η " > η , entonces nuevamente llegamos a una contradicción con la segunda ley de la termodinámica. Sin embargo, la suposición 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, o

  Este es el resultado principal:

  (5.12.13)

  Eficiencia de los motores térmicos reales

  La fórmula (5.12.13) da el límite teórico para la máxima eficiencia de los motores térmicos. Muestra que la máquina térmica es más eficiente cuanto mayor es la temperatura del calentador y menor la temperatura del refrigerador. Solo cuando la temperatura del refrigerador es igual al cero absoluto, η = 1.

  Pero la temperatura del frigorífico prácticamente no puede ser mucho más baja que la temperatura ambiente. Puede aumentar la temperatura del calentador. Sin embargo, cualquier material (sólido) tiene una resistencia al calor limitada o resistencia al calor. Cuando se calienta, pierde gradualmente sus propiedades elásticas y se funde a una temperatura suficientemente alta.

  Ahora los principales esfuerzos de los ingenieros están dirigidos a aumentar la eficiencia de los motores mediante la reducción de la fricción de sus partes, las pérdidas de combustible debido a su combustión incompleta, etc. Las oportunidades reales para aumentar la eficiencia aún son grandes aquí. Entonces, para una turbina de vapor, las temperaturas inicial y final del vapor son aproximadamente las siguientes: T 1 = 800K y T 2 = 300 K. A estas temperaturas, el valor máximo de la eficiencia es:

  

  El valor real de la eficiencia debido a varios tipos de pérdidas de energía es de aproximadamente 40%. La máxima eficiencia - alrededor del 44% - tienen motores de combustión interna.

  La eficiencia de cualquier motor térmico no puede exceder el valor máximo posible
  , donde T 1 - temperatura absoluta del calentador, y T 2 - temperatura absoluta del refrigerador.

  Aumentar la eficiencia de los motores térmicos y acercarla al máximo posible- el reto técnico más importante.