Kako napisati učinkovitost u fizici. Princip rada toplinskih strojeva

Enciklopedijski YouTube

• 1 / 5

  Matematički, definicija učinkovitosti može se napisati kao:

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

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

  Ako je učinkovitost izražena u postocima, tada 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) ))- toplina preuzeta s hladnog kraja (u rashladnim strojevima, kapacitet hlađenja); A (\displaystyle A)

  Termin koji se koristi za dizalice topline je omjer transformacije

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

  Gdje Q Γ (\displaystyle Q_(\Gamma ))- toplina kondenzacije prenesena 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), odavde do idealnog automobila ε Γ = ε X + 1 (\displaystyle \varepsilon _(\Gamma )=\varepsilon _(\mathrm (X) )+1)

  Obrnuti Carnotov ciklus ima najbolje pokazatelje učinka za rashladne strojeve: ima koeficijent učinka

  ε = T X T Γ − T X (\displaystyle \varepsilon =(T_(\mathrm (X) ) \preko (T_(\Gamma )-T_(\mathrm (X)))), jer, osim energije koja se uzima u obzir A(npr. električni), u toplini Q Postoji i energija uzeta iz hladnog izvora.

  Učinkovitost (Učinkovitost) - karakteristika učinkovitosti sustava (uređaja, stroja) u odnosu na pretvorbu ili prijenos energije. Određuje se omjerom korisno iskorištene energije prema ukupnoj količini energije koju sustav prima; obično se označava η ("ovo"). η = Wpol/Wcym. Učinkovitost je bezdimenzijska veličina i često se mjeri u postocima. Matematički, definicija učinkovitosti može se napisati kao:

  X 100%,

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

  Zbog zakona održanja energije, učinkovitost je uvijek manja ili jednaka jedinici, odnosno nemoguće je dobiti više korisnog rada od utrošene energije.

  Učinkovitost toplinskog motora- omjer potpunog korisnog rada motora i energije primljene od grijača. Učinkovitost toplinskog stroja može se izračunati pomoću sljedeće formule

  ,

  gdje je količina topline primljena od grijača, je količina topline predana hladnjaku. Najveća učinkovitost među cikličkim strojevima koji rade na zadanim temperaturama vrućeg izvora T 1 i hladno T 2, imaju toplinske strojeve koji rade na Carnotovom ciklusu; ova granična učinkovitost jednaka je

  .

  Ne odgovaraju svi pokazatelji koji karakteriziraju učinkovitost energetskih procesa gore navedenom opisu. Čak i ako se tradicionalno ili pogrešno nazivaju "", mogu imati druga svojstva, osobito ona koja prelaze 100%.

  Učinkovitost kotla

  Glavni članak: Toplinska bilanca kotla

  Učinkovitost kotlova na fosilna goriva tradicionalno se izračunava na temelju niže kalorične vrijednosti; pretpostavlja se da vlaga produkata izgaranja napušta kotao u obliku pregrijane pare. U kondenzacijskim kotlovima se ta vlaga kondenzira, a toplota kondenzacije se korisno koristi. Kada se učinkovitost izračunava na temelju niže kalorične vrijednosti, može biti veća od jedan. U tom slučaju bilo bi točnije izračunati ga prema višoj ogrjevnoj vrijednosti, koja uzima u obzir toplinu kondenzacije pare; međutim, učinak takvog kotla teško je usporediti s podacima o drugim instalacijama.

  Dizalice topline i rashladni uređaji

  Prednost dizalica topline kao opreme za grijanje je mogućnost da ponekad prime više topline od energije koja se troši za njihov rad; slično, rashladni stroj može ukloniti više topline s hlađenog kraja nego što je potrošeno u organizaciji procesa.

  Učinkovitost takvih toplinskih strojeva karakterizira koeficijent učinka(za rashladne strojeve) odn omjer transformacije(za toplinske pumpe)

  ,

  gdje se toplina uzima s hladnog kraja (kod rashladnih strojeva) ili prenosi na vrući kraj (kod dizalica topline); - rad (ili električna energija) utrošen na ovaj proces. Obrnuti Carnotov ciklus ima najbolje pokazatelje učinka za takve strojeve: ima koeficijent učinka

  ,

  gdje su , temperature toplog i hladnog kraja, . Ta vrijednost, očito, može biti proizvoljno velika; Iako je teško pristupiti praktično, koeficijent učinka ipak može premašiti jedinicu. To nije u suprotnosti s prvim zakonom termodinamike, budući da, osim energije koja se uzima u obzir A(npr. električni), grijati Q Postoji i energija uzeta iz hladnog izvora.

  Književnost

  • Peryshkin A.V. Fizika. 8. razred. - Droplja, 2005. - 191 str. - 50.000 primjeraka. - ISBN 5-7107-9459-7.

  Bilješke

  
  

  Zaklada Wikimedia. 2010.

  Sinonimi:
  • Turbo Pascal
  • Učinkovitost

  Pogledajte što je "" u drugim rječnicima:

  učinkovitost- Omjer isporučene snage i potrošene djelatne snage. [OST 45.55 99] faktor učinkovitosti Učinkovitost Vrijednost koja karakterizira savršenstvo procesa transformacije, transformacije ili prijenosa energije, što je omjer korisnih ... ... Vodič za tehničke prevoditelje

  UČINKOVITOST- ili koeficijent povrata (Efficiency) je karakteristika kvalitete rada bilo kojeg stroja ili aparata u smislu njegove učinkovitosti. Pod učinkovitošću se misli na omjer količine rada primljene od stroja ili energije iz aparata u količini ... ... Marine Dictionary

  UČINKOVITOST- (učinkovitost), pokazatelj učinkovitosti mehanizma, definiran kao omjer rada koji mehanizam izvrši i rada utrošenog na njegov rad. Učinkovitost obično se izražava u postocima. Idealan mehanizam bi imao učinkovitost =... ... Znanstveni i tehnički enciklopedijski rječnik

  UČINKOVITOST Moderna enciklopedija

  UČINKOVITOST- (učinkovitost) karakteristika učinkovitosti sustava (uređaja, stroja) u odnosu na pretvorbu energije; određuje se omjerom korisno utrošene energije (pretvorene u rad tijekom cikličkog procesa) prema ukupnoj količini energije,... ... Veliki enciklopedijski rječnik

  UČINKOVITOST- (učinkovitost), karakteristika učinkovitosti sustava (uređaja, stroja) u odnosu na pretvorbu ili prijenos energije; određuje se omjerom m) korisno iskorištene energije (Wtotal) prema ukupnoj količini energije (Wtotal) koju sustav primi; h=Wpod… … Fizička enciklopedija

  UČINKOVITOST- (učinkovitost) omjer korisno iskorištene energije W p, na primjer. u obliku rada, na ukupnu količinu energije W koju prima sustav (stroj ili motor), W p/W. Zbog neizbježnih gubitaka energije uslijed trenja i drugih neravnotežnih procesa za stvarne sustave... ... Fizička enciklopedija

  UČINKOVITOST- omjer utrošenog korisnog rada ili primljene energije prema ukupnom utrošenom radu, odnosno utrošenoj energiji. Na primjer, učinkovitost elektromotora je omjer mehaničke. snagu koju daje električnoj energiji koja mu se dovodi. vlast; ZA.…… Tehnički željeznički rječnik

  učinkovitost- imenica, broj sinonima: 8 učinkovitost (4) povrat (27) plodnost (10) ... Rječnik sinonima

  Učinkovitost- je veličina koja karakterizira savršenstvo bilo kojeg sustava u odnosu na bilo koji proces transformacije ili prijenosa energije koji se u njemu odvija, definiran kao omjer korisnog rada i rada utrošenog na pokretanje.... ... Enciklopedija pojmova, definicija i objašnjenja građevinskih materijala

  Učinkovitost- (učinkovitost), brojčana karakteristika energetske učinkovitosti bilo kojeg uređaja ili stroja (uključujući i toplinski stroj). Učinkovitost je određena omjerom korisno utrošene energije (tj. pretvorene u rad) prema ukupnoj količini energije... ... Ilustrirani enciklopedijski rječnik

  World of Tanks je računalna igra koja je obuzela cijeli svijet. Igraju ga igrači iz cijelog svijeta. Igranje simulatora tenka mnoge ljude drži budnima noću. Neko vrijeme nakon početka igre, igrač postaje zainteresiran za to koliko je uspješan u svojim postignućima. Učinkovitost će pomoći u tome. Mnogi novi igrači se pitaju što je učinkovitost u World of Tanks.

  Što je učinkovitost?

  Doslovno, kratica učinkovitost označava koeficijent učinkovitosti. Drugim riječima, ovaj pokazatelj pokazuje koliko igrač može biti koristan svom timu, kao i koliko su dobre njegove vještine u borbi.

  Učinkovitost se izračunava na temelju statističkih podataka. Pri proračunu učinkovitosti uzima u obzir broj pobjeda i poraza, zauzimanje neprijateljske baze i obaranje savezničke baze, otkrivanje i uništavanje protivnika. Osim toga, na razinu učinkovitosti utječe tehnika igrača. Lakše je povećati ovaj pokazatelj na vozilima visoke razine.

  Zašto je potrebna učinkovitost?

  Također, početnici razmišljaju o tome zašto je potrebna učinkovitost World of Tanks. Sve je vrlo jednostavno. Dva su objašnjenja. Glavna stvar je da budući da učinkovitost odražava vještine i sposobnosti u borbi, oni svakako obraćaju pozornost na to kada se pridružuju klanu. Teško je ući u dobar klan ako je ovaj pokazatelj nizak.

  Osim toga, učinkovitost mnogim igračima daje dodatni poticaj. Uostalom, želite biti najbolji među drugima. Kao rezultat toga, igrač nastoji poboljšati svoju statistiku i učinkovitost. Povećanje ovog pokazatelja zadovoljit će taštinu svakog igrača.

  Kako saznati svoju učinkovitost?

  U igri se učinkovitost može promatrati kao osobna ocjena. Ali iskusni igrači tvrde da se izračun faktora učinkovitosti unutar igre provodi prema nepoštenom algoritmu, zbog čega lovorike ne idu uvijek pobjednicima. To znači da se igrač može dobro ponašati u borbi, ali u isto vrijeme vrlo malo povećati svoju učinkovitost.

  Da biste saznali koliko je igrač stvarno koristan za svoju momčad i koje vještine posjeduje, učinkovitost se promatra na posebnim internetskim resursima. Da biste provjerili svoj osobni indikator, samo unesite svoj nadimak i kliknite gumb "Odredi" ili "Preuzmi podatke". Najpopularnije stranice na kojima možete vidjeti učinkovitost u World of Tanks su:

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

  U pomoć dolazi "Olenemeter".

  Izravno u igri, učinkovitost igrača određena je "Olenometrom". Ovo je poseban mod koji se instalira u igru. Ime je dobio jer pomaže u određivanju iskustva protivnika i otkrivanju "jelena", odnosno neiskusnih igrača.

  Mod označava sve igrače određenom bojom ovisno o njihovoj statistici i vještinama. Crveni igrači uopće ne znaju igrati, narančasti su malo bolji od ovih prvih. Igrači sa žutom bojom smatraju se prosječnima, a igrači sa zelenom bojom smatraju se dobrima. Majstori visoke klase označeni su plavom bojom, a jedinstveni igrači označeni su ljubičastom bojom.

  Ali "Olenometar" se često griješi, pa kada vidite neprijateljski tim u kojem je većina igrača označena crvenom bojom, ne biste se trebali opustiti, jer je u ovom slučaju rizik od poraza vrlo visok. Usput, ako vam nedostaju dobre online igre, svakako dođite ovamo, na ovoj stranici ćete pronaći puno zanimljive virtualne zabave. Ponekad je vrijedno odmoriti se od "tenkova".

  Kako povećati učinkovitost u World of Tanks?

  Nakon što je pronađen odgovor na pitanje "Što je učinkovitost u World of Tanks?", Mnogi igrači razmišljaju o tome kako povećati ovaj važan pokazatelj. Strategija je ovdje vrlo jednostavna: morate osvojiti bodove zarobljavanja, prekinuti 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 učinkovitost, trebali biste odabrati tehniku ​​koja nije niža od razine 8, ili još bolje, čak i više.

  Sadržaj:

  U procesu pomicanja naboja unutar zatvorenog strujnog kruga, određeni rad vrši izvor struje. Može biti koristan i potpun. U prvom slučaju, izvor struje pomiče naboje u vanjskom strujnom krugu, dok obavlja rad, au drugom slučaju, naboji se kreću po cijelom krugu. U ovom procesu od velike je važnosti učinkovitost izvora struje, definirana kao omjer vanjskog i ukupnog otpora strujnog kruga. Ako su unutarnji otpor izvora i vanjski otpor trošila jednaki, polovica ukupne snage će se izgubiti u samom izvoru, a druga polovica će se osloboditi na teretu. U ovom slučaju, učinkovitost će biti 0,5 ili 50%.

  Učinkovitost električnog kruga

  Faktor učinkovitosti koji se razmatra prvenstveno je povezan s fizičkim veličinama koje karakteriziraju brzinu pretvorbe ili prijenosa električne energije. Među njima je snaga, mjerena u vatima, na prvom mjestu. Postoji nekoliko formula za njegovo određivanje: P = U x I = U2/R = I2 x R.

  Električni krugovi mogu imati različite napone i količine naboja, pa je sukladno tome i obavljeni rad različit u svakom slučaju. Vrlo često postoji potreba za procjenom brzine kojom se električna energija prenosi ili pretvara. Ova brzina predstavlja električnu snagu koja odgovara obavljenom radu u određenoj jedinici vremena. U obliku formule, ovaj parametar će izgledati ovako: P=A/∆t. Stoga se rad prikazuje kao produkt snage i vremena: A=P∙∆t. Korištena jedinica rada je .

  Kako bi se odredilo koliko je uređaj, stroj, električni krug ili drugi sličan sustav učinkovit u odnosu na snagu i rad, koristi se učinkovitost. Ta se vrijednost definira kao omjer korisno utrošene energije i ukupne količine energije koja ulazi u sustav. Učinkovitost je označena simbolom η, a definirana je matematički kao formula: η = A/Q x 100% = [J]/[J] x 100% = [%], u kojoj je A rad koji izvrši potrošač , Q je energija koju daje izvor. U skladu sa zakonom održanja energije, vrijednost učinkovitosti je uvijek jednaka ili manja od jedinice. To znači da koristan rad ne može premašiti količinu energije utrošene za njegovo obavljanje.

  

  Na taj način se određuju gubici snage u bilo kojem sustavu ili uređaju, kao i stupanj njihove korisnosti. Na primjer, u vodičima, gubici snage nastaju kada se električna struja djelomično pretvori u toplinsku energiju. Iznos tih gubitaka ovisi o otporu vodiča; oni nisu dio korisnog rada.

  Postoji razlika izražena formulom ∆Q=A-Q, koja jasno pokazuje gubitak snage. Ovdje je vrlo jasno vidljiv odnos između povećanja gubitaka snage i otpora vodiča. Najupečatljiviji primjer je žarulja sa žarnom niti, čija učinkovitost ne prelazi 15%. Preostalih 85% snage pretvara se u toplinsko, odnosno infracrveno zračenje.

  Kolika je učinkovitost strujnog izvora

  Razmotrena učinkovitost cijelog električnog kruga omogućuje nam bolje razumijevanje fizičke suštine učinkovitosti izvora struje, čija se formula također sastoji od različitih veličina.

  

  U procesu gibanja električnih naboja po zatvorenom električnom krugu izvor struje vrši određeni rad koji se ističe kao koristan i potpun. Dok obavlja koristan rad, izvor struje pomiče naboje u vanjskom krugu. Kada je potpuno operativan, naboji se pod utjecajem izvora struje kreću po cijelom strujnom krugu.

  Prikazuju se kao formule kako slijedi:

  • Koristan rad - Apolez = qU = IUt = I2Rt.
  • Ukupni rad - Ukupno = qε = Iεt = I2(R +r)t.

  Na temelju toga možemo izvesti formule za korisnu i ukupnu snagu izvora struje:

  • Korisna snaga - Puse = Apoles /t = IU = I2R.
  • Ukupna snaga - Ppun = Apun/t = Iε = I2(R + r).

  Kao rezultat toga, formula za učinkovitost izvora struje ima sljedeći oblik:

  • η = Apoles/Atol = Puse/Ptot = U/ε = R/(R + r).

  Najveća korisna snaga postiže se pri određenoj vrijednosti vanjskog otpora strujnog kruga, ovisno o karakteristikama izvora struje i opterećenja. Međutim, treba obratiti pozornost na nekompatibilnost maksimalne neto snage i maksimalne učinkovitosti.

  Proučavanje snage i učinkovitosti izvora struje

  Učinkovitost izvora struje ovisi o mnogim čimbenicima koje treba razmotriti u određenom slijedu.

  

  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. To su konstantne vrijednosti koje ne ovise o promjenjivom otporu R. Pomoću njih možete odrediti korisnu snagu koju troši električni krug:

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

  Stoga će vrijednost snage pomoću konačnih varijabli biti prikazana kao: W1 = (E2 x R)/(R + r).

  Budući da se radi o posrednoj varijabli, u ovom slučaju funkcija W1(R) može se analizirati za svoj 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 električne energije (R) iz izvora struje mora doseći vrijednost unutarnjeg otpora samog izvora (R => r ). U tim uvjetima vrijednost faktora učinkovitosti η odredit će se kao omjer korisne i ukupne snage izvora struje - W1/W2. Budući da će u najvećoj točki korisne snage otpor potrošača energije izvora struje biti isti kao unutarnji otpor samog izvora struje, u ovom slučaju učinkovitost će biti 0,5 ili 50%.

  Trenutačni problemi snage i učinkovitosti

  Glavno značenje formule (5.12.2) koju je dobio Carnot za učinkovitost idealnog stroja je da ona određuje najveću moguću učinkovitost bilo kojeg toplinskog stroja.

  Carnot je dokazao, na temelju drugog zakona termodinamike*, sljedeći teorem: bilo koji pravi toplinski stroj koji radi s temperaturnim grijačemT 1 i temperaturu hladnjakaT 2 , ne može imati učinkovitost koja premašuje učinkovitost idealnog toplinskog stroja.

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

  Razmotrimo prvo toplinski stroj koji radi u reverzibilnom ciklusu sa stvarnim plinom. Ciklus može biti bilo kakav, bitno je samo da su temperature grijača i hladnjaka T 1 I T 2 .

  Pretpostavimo da je učinkovitost drugog toplinskog stroja (koji ne radi prema Carnotovom ciklusu) η ’ > η . Strojevi rade sa zajedničkim grijačem i zajedničkim hladnjakom. Neka Carnotov stroj radi u obrnutom ciklusu (poput rashladnog stroja), a drugi neka radi u naprijed (sl. 5.18). Toplinski stroj obavlja rad jednak, prema formulama (5.12.3) i (5.12.5):

  

  Rashladni stroj se uvijek može konstruirati tako da preuzima količinu topline iz hladnjaka Q 2 = ||

  Tada će se prema formuli (5.12.7) raditi na njemu

  (5.12.12)

  Budući da prema uvjetu η" > η , Da A" > A. Dakle, toplinski stroj može pokretati rashladni stroj, a višak posla će i dalje ostati. Ovaj višak rada obavlja toplina preuzeta iz jednog izvora. Uostalom, toplina se ne prenosi u hladnjak kada dva stroja rade odjednom. Ali to je u suprotnosti s drugim zakonom termodinamike.

  Ako pretpostavimo da je η > η ", tada možete natjerati drugi stroj da radi u obrnutom ciklusu, a Carnotov stroj u ciklusu naprijed. Opet ćemo doći u kontradikciju s drugim zakonom termodinamike. Posljedično, dva stroja koji rade na reverzibilnim ciklusima imaju istu učinkovitost: η " = η .

  Druga je stvar ako drugi stroj radi u nepovratnom ciklusu. Ako pretpostavimo η " > η , tada ćemo opet doći u kontradikciju s drugim zakonom termodinamike. Međutim, pretpostavka t|"< 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)

  Učinkovitost pravih toplinskih strojeva

  Formula (5.12.13) daje teoretsku granicu za najveću vrijednost učinkovitosti toplinskih motora. To pokazuje da što je viša temperatura grijača i niža temperatura hladnjaka, to je toplinski stroj učinkovitiji. Samo pri temperaturi hladnjaka jednakoj apsolutnoj nuli η = 1.

  Ali temperatura hladnjaka praktički ne može biti mnogo niža od temperature okoline. Možete povećati temperaturu grijača. Međutim, svaki materijal (čvrsto tijelo) ima ograničenu otpornost na toplinu, odnosno otpornost na toplinu. Kada se zagrijava, postupno gubi elastična svojstva, a na dovoljno visokoj temperaturi se topi.

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

  

  Stvarna vrijednost učinkovitosti zbog različitih vrsta gubitaka energije je približno 40%. Maksimalnu učinkovitost - oko 44% - postižu motori s unutarnjim izgaranjem.

  Učinkovitost bilo kojeg toplinskog stroja ne može prijeći najveću moguću vrijednost
  , gdje je T 1 - apsolutna temperatura grijača i T 2 - apsolutna temperatura hladnjaka.

  Povećanje učinkovitosti toplinskih strojeva i približavanje maksimalnoj mogućoj- najvažniji tehnički izazov.