วิธีเขียนประสิทธิภาพในวิชาฟิสิกส์ หลักการทำงานของเครื่องยนต์ความร้อน

YouTube สารานุกรม

• 1 / 5

  ในทางคณิตศาสตร์ คำจำกัดความของประสิทธิภาพสามารถเขียนได้เป็น:

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

  ที่ไหน ก- งานที่มีประโยชน์ (พลังงาน) และ ถาม- พลังงานที่ใช้ไป

  หากประสิทธิภาพแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ สูตรจะคำนวณดังนี้:

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

  ที่ไหน Q X (\displaystyle Q_(\mathrm (X) ))- ความร้อนที่นำมาจากส่วนทำความเย็น (ในเครื่องทำความเย็น, ความสามารถในการทำความเย็น) เอ (\displaystyle A)

  คำที่ใช้สำหรับปั๊มความร้อนคือ อัตราส่วนการเปลี่ยนแปลง

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

  ที่ไหน Q Γ (\displaystyle Q_(\Gamma ))- ความร้อนจากการควบแน่นถูกถ่ายโอนไปยังสารหล่อเย็น เอ (\displaystyle A)- งาน (หรือไฟฟ้า) ที่ใช้ในกระบวนการนี้

  ในรถยนต์ที่สมบูรณ์แบบ Q Γ = Q X + A (\displaystyle Q_(\Gamma )=Q_(\mathrm (X) )+A)จากที่นี่สู่รถยนต์ในอุดมคติ ε Γ = ε X + 1 (\displaystyle \varepsilon _(\Gamma )=\varepsilon _(\mathrm (X) )+1)

  วงจรคาร์โนต์ย้อนกลับมีตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดสำหรับเครื่องทำความเย็น: มีค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ

  ε = T X T Γ − T X (\displaystyle \varepsilon =(T_(\mathrm (X) ) \over (T_(\Gamma )-T_(\mathrm (X))))เพราะนอกจากจะคำนึงถึงพลังงานแล้ว ก(เช่น ไฟฟ้า) ในความร้อน ถามนอกจากนี้ยังมีพลังงานที่นำมาจากแหล่งความเย็นอีกด้วย

  ประสิทธิภาพ (ประสิทธิภาพ) - ลักษณะของประสิทธิภาพของระบบ (อุปกรณ์เครื่องจักร) ที่เกี่ยวข้องกับการแปลงหรือการส่งผ่านพลังงาน กำหนดโดยอัตราส่วนของพลังงานที่ใช้ให้เกิดประโยชน์ต่อปริมาณพลังงานทั้งหมดที่ระบบได้รับ มักจะแสดงแทนη (“ นี้”) η = Wpol/Wcym. ประสิทธิภาพเป็นปริมาณไร้มิติและมักวัดเป็นเปอร์เซ็นต์ ในทางคณิตศาสตร์ คำจำกัดความของประสิทธิภาพสามารถเขียนได้เป็น:

  เอ็กซ์ 100%

  ที่ไหน ก- งานที่มีประโยชน์และ ถาม- พลังงานที่ใช้ไป

  เนื่องจากกฎการอนุรักษ์พลังงาน ประสิทธิภาพจึงน้อยกว่าหรือเท่ากับความสามัคคีเสมอ นั่นคือเป็นไปไม่ได้ที่จะได้งานที่มีประโยชน์มากกว่าพลังงานที่ใช้ไป

  ประสิทธิภาพเครื่องยนต์ความร้อน- อัตราส่วนของงานที่มีประโยชน์ทั้งหมดของเครื่องยนต์ต่อพลังงานที่ได้รับจากเครื่องทำความร้อน ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ความร้อนสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้

  ,

  โดยที่ปริมาณความร้อนที่ได้รับจากเครื่องทำความร้อนคือปริมาณความร้อนที่มอบให้กับตู้เย็น ประสิทธิภาพสูงสุดในบรรดาเครื่องจักรแบบวนที่ทำงานที่อุณหภูมิแหล่งความร้อนที่กำหนด ต 1 และเย็น ต 2 มีเครื่องยนต์ความร้อนที่ทำงานในวงจรการ์โนต์ ประสิทธิภาพส่วนเพิ่มนี้เท่ากับ

  .

  ตัวบ่งชี้บางตัวที่แสดงลักษณะของประสิทธิภาพของกระบวนการพลังงานไม่สอดคล้องกับคำอธิบายข้างต้น แม้ว่าจะเรียกกันทั่วไปหรือเรียกผิดๆ ว่า "" ก็อาจมีคุณสมบัติอื่นๆ ได้ โดยเฉพาะที่เกิน 100%

  ประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำ

  บทความหลัก: สมดุลความร้อนของหม้อต้ม

  ประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลนั้นคำนวณแบบดั้งเดิมโดยพิจารณาจากค่าความร้อนที่ต่ำกว่า สันนิษฐานว่าความชื้นของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ออกจากหม้อไอน้ำในรูปของไอน้ำร้อนยวดยิ่ง ในหม้อไอน้ำที่ควบแน่น ความชื้นนี้จะถูกควบแน่น และใช้ความร้อนของการควบแน่นอย่างมีประโยชน์ เมื่อคำนวณประสิทธิภาพตามค่าความร้อนที่ต่ำกว่า อาจมีค่ามากกว่าหนึ่งค่า ในกรณีนี้การคำนวณด้วยค่าความร้อนที่สูงขึ้นจะถูกต้องมากกว่าซึ่งคำนึงถึงความร้อนของการควบแน่นของไอน้ำ อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำดังกล่าวนั้นยากต่อการเปรียบเทียบกับข้อมูลในการติดตั้งอื่น ๆ

  ปั๊มความร้อนและเครื่องทำความเย็น

  ข้อดีของปั๊มความร้อนในฐานะอุปกรณ์ทำความร้อนคือความสามารถในการรับความร้อนมากกว่าพลังงานที่ใช้ในการดำเนินงานในบางครั้ง ในทำนองเดียวกัน เครื่องทำความเย็นสามารถขจัดความร้อนออกจากปลายระบายความร้อนได้มากกว่าที่ใช้ในการจัดระเบียบกระบวนการ

  ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ความร้อนนั้นมีลักษณะเฉพาะคือ ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ(สำหรับเครื่องทำความเย็น) หรือ อัตราส่วนการเปลี่ยนแปลง(สำหรับปั๊มความร้อน)

  ,

  ความร้อนที่นำมาจากปลายเย็น (ในเครื่องทำความเย็น) หรือถ่ายโอนไปยังปลายร้อน (ในปั๊มความร้อน) อยู่ที่ใด - งาน (หรือไฟฟ้า) ที่ใช้ในกระบวนการนี้ วงจรคาร์โนต์ย้อนกลับมีตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดสำหรับเครื่องจักรดังกล่าว: มีค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ

  ,

  โดยที่ คืออุณหภูมิของปลายร้อนและเย็น เห็นได้ชัดว่าค่านี้สามารถมีขนาดใหญ่ได้ตามอำเภอใจ แม้ว่าจะเป็นเรื่องยากที่จะเข้าใกล้ในทางปฏิบัติ แต่ค่าสัมประสิทธิ์ของประสิทธิภาพยังคงเกินเอกภาพได้ สิ่งนี้ไม่ได้ขัดแย้งกับกฎข้อแรกของอุณหพลศาสตร์ เนื่องจากนอกเหนือจากพลังงานที่นำมาพิจารณาด้วย ก(เช่น ไฟฟ้า) เพื่อให้ความร้อน ถามนอกจากนี้ยังมีพลังงานที่นำมาจากแหล่งความเย็นอีกด้วย

  วรรณกรรม

  • Peryshkin A.V.ฟิสิกส์. ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 - อีแร้ง, 2548. - 191 น. - 50,000 เล่ม - ไอ 5-7107-9459-7.

  หมายเหตุ

  
  

  มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010.

  คำพ้องความหมาย:
  • เทอร์โบปาสคาล
  • ประสิทธิภาพ

  ดูว่า "" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:

  ประสิทธิภาพ- อัตราส่วนของพลังงานที่จ่ายต่อพลังงานที่ใช้งานอยู่ [OST 45.55 99] ปัจจัยด้านประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพ ค่าที่แสดงถึงความสมบูรณ์แบบของกระบวนการเปลี่ยนแปลง การเปลี่ยนแปลง หรือการถ่ายโอนพลังงาน ซึ่งเป็นอัตราส่วนของประโยชน์ ... ... คู่มือนักแปลทางเทคนิค

  ประสิทธิภาพ- หรือค่าสัมประสิทธิ์การส่งคืน (Efficiency) คือลักษณะของคุณภาพการทำงานของเครื่องจักรหรืออุปกรณ์ใด ๆ ในแง่ของประสิทธิภาพ โดยประสิทธิภาพหมายถึงอัตราส่วนของปริมาณงานที่ได้รับจากเครื่องจักรหรือพลังงานจากอุปกรณ์ต่อจำนวน ... ... พจนานุกรมทางทะเล

  ประสิทธิภาพ- (ประสิทธิภาพ) ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของกลไกซึ่งกำหนดเป็นอัตราส่วนของงานที่ดำเนินการโดยกลไกต่องานที่ใช้ในการดำเนินงาน ประสิทธิภาพ มักจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ กลไกในอุดมคติย่อมมีประสิทธิภาพ =... ... พจนานุกรมสารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคนิค

  ประสิทธิภาพ สารานุกรมสมัยใหม่

  ประสิทธิภาพ- (ประสิทธิภาพ) คุณลักษณะของประสิทธิภาพของระบบ (อุปกรณ์ เครื่องจักร) ที่เกี่ยวข้องกับการแปลงพลังงาน ถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของพลังงานที่ใช้อย่างมีประโยชน์ (แปลงเป็นงานระหว่างกระบวนการแบบวนรอบ) ต่อปริมาณพลังงานทั้งหมด... ... พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

  ประสิทธิภาพ- (ประสิทธิภาพ) คุณลักษณะของประสิทธิภาพของระบบ (อุปกรณ์ เครื่องจักร) ที่เกี่ยวข้องกับการแปลงหรือการส่งผ่านพลังงาน ถูกกำหนดโดยอัตราส่วน m) ของพลังงานที่ใช้อย่างมีประโยชน์ (Wtotal) ต่อปริมาณพลังงานทั้งหมด (Wtotal) ที่ระบบได้รับ h=Wชั้น… … สารานุกรมกายภาพ

  ประสิทธิภาพ- (ประสิทธิภาพ) อัตราส่วนของพลังงานที่ใช้อย่างมีประโยชน์ W p เป็นต้น ในรูปของงาน ต่อปริมาณพลังงาน W ที่ระบบได้รับ (เครื่องจักรหรือเครื่องยนต์) W p/W เนื่องจากการสูญเสียพลังงานอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้อันเนื่องมาจากแรงเสียดทานและกระบวนการที่ไม่สมดุลอื่นๆ สำหรับระบบจริง... ... สารานุกรมกายภาพ

  ประสิทธิภาพ- อัตราส่วนของงานที่มีประโยชน์ที่ใช้ไปหรือพลังงานที่ได้รับต่องานทั้งหมดที่ใช้ไปหรือตามพลังงานที่ใช้ไป ตัวอย่างเช่น ประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้าคืออัตราส่วนของกลไก พลังงานที่จ่ายให้กับไฟฟ้าที่จ่ายให้ พลัง; ถึง.… … พจนานุกรมเทคนิคการรถไฟ

  ประสิทธิภาพ- คำนามจำนวนคำพ้องความหมาย: 8 ประสิทธิภาพ (4) กลับ (27) มีผล (10) ... พจนานุกรมคำพ้อง

  ประสิทธิภาพ- เป็นปริมาณที่แสดงถึงความสมบูรณ์ของระบบใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเปลี่ยนรูปหรือการถ่ายโอนพลังงานที่เกิดขึ้นในระบบ ซึ่งหมายถึงอัตราส่วนของงานที่เป็นประโยชน์ต่องานที่ใช้ในการกระตุ้น.... ... สารานุกรมคำศัพท์ คำจำกัดความ และคำอธิบายวัสดุก่อสร้าง

  ประสิทธิภาพ- (ประสิทธิภาพ) คุณลักษณะเชิงตัวเลขของประสิทธิภาพการใช้พลังงานของอุปกรณ์หรือเครื่องจักรใด ๆ (รวมถึงเครื่องยนต์ความร้อน) ประสิทธิภาพถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของพลังงานที่ใช้ให้เกิดประโยชน์ (เช่น เปลี่ยนเป็นงาน) ต่อปริมาณพลังงานทั้งหมด... ... พจนานุกรมสารานุกรมภาพประกอบ

  World of Tanks เป็นเกมคอมพิวเตอร์ที่ครองใจคนทั้งโลก มีการเล่นโดยผู้เล่นจากทั่วทุกมุมโลก การเล่นรถถังจำลองทำให้หลายคนตื่นในตอนกลางคืน หลังจากเริ่มเกมไปได้ระยะหนึ่ง นักเล่นเกมเริ่มสนใจว่าเขาประสบความสำเร็จในความสำเร็จของเขาเพียงใด ประสิทธิภาพจะช่วยในการทำเช่นนี้ ผู้เล่นใหม่หลายคนสงสัยว่า World of Tanks มีประสิทธิภาพเพียงใด

  ประสิทธิภาพคืออะไร?

  ประสิทธิภาพโดยย่อย่อมาจากค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ตัวบ่งชี้นี้บ่งชี้ว่าผู้เล่นมีประโยชน์ต่อทีมของเขามากเพียงใด รวมถึงทักษะในการรบของเขาดีเพียงใด

  ประสิทธิภาพคำนวณตามข้อมูลทางสถิติ เมื่อคำนวณประสิทธิภาพ จะคำนึงถึงจำนวนชัยชนะและความพ่ายแพ้ การยึดฐานศัตรูและการยิงฐานพันธมิตร การตรวจจับและการทำลายของคู่ต่อสู้ นอกจากนี้ระดับประสิทธิภาพยังได้รับอิทธิพลจากเทคนิคของผู้เล่นอีกด้วย สำหรับยานพาหนะระดับสูง การเพิ่มตัวบ่งชี้นี้จะง่ายกว่า

  เหตุใดจึงต้องมีประสิทธิภาพ?

  นอกจากนี้ ผู้เริ่มต้นยังคิดว่าเหตุใดจึงจำเป็นต้องมีประสิทธิภาพของ World of Tanks ทุกอย่างง่ายมาก มีสองคำอธิบาย สิ่งสำคัญคือเนื่องจากประสิทธิภาพสะท้อนถึงทักษะและความสามารถในการต่อสู้ พวกเขาจึงให้ความสนใจอย่างแน่นอนเมื่อเข้าร่วมกลุ่ม เป็นการยากที่จะเข้าสู่กลุ่มที่ดีหากตัวบ่งชี้นี้ต่ำ

  นอกจากนี้ ประสิทธิภาพยังช่วยให้ผู้เล่นหลายคนมีแรงจูงใจเพิ่มเติมอีกด้วย ท้ายที่สุดคุณต้องการที่จะเป็นคนที่ดีที่สุด เป็นผลให้ผู้เล่นมุ่งมั่นที่จะปรับปรุงสถิติและประสิทธิภาพของเขา การเพิ่มตัวบ่งชี้นี้จะทำให้นักเล่นเกมทุกคนพอใจ

  จะทราบประสิทธิภาพของคุณได้อย่างไร?

  ในเกม ประสิทธิภาพสามารถถือเป็นการให้คะแนนส่วนบุคคลได้ แต่ผู้เล่นที่มีประสบการณ์อ้างว่าการคำนวณปัจจัยประสิทธิภาพภายในเกมนั้นดำเนินการตามอัลกอริธึมที่ไม่ยุติธรรมซึ่งเป็นผลมาจากการที่ลอเรลไม่ได้ตกเป็นของผู้ชนะเสมอไป ซึ่งหมายความว่าผู้เล่นสามารถทำงานได้ดีในการรบ แต่ในขณะเดียวกันก็เพิ่มประสิทธิภาพของเขาเล็กน้อยมาก

  หากต้องการทราบว่าผู้เล่นมีประโยชน์ต่อทีมจริงๆ เพียงใด และมีทักษะอะไรบ้าง เราจะพิจารณาประสิทธิภาพจากแหล่งข้อมูลออนไลน์พิเศษ หากต้องการตรวจสอบตัวบ่งชี้ส่วนบุคคลของคุณ เพียงป้อนชื่อเล่นของคุณแล้วคลิกปุ่ม "กำหนด" หรือ "ดาวน์โหลดข้อมูล" เว็บไซต์ยอดนิยมที่คุณสามารถดูประสิทธิภาพใน World of Tanks คือ:

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

  "Olenemeter" มาช่วยเหลือ

  ประสิทธิภาพของผู้เล่นจะถูกกำหนดโดย "Olenometer" โดยตรงในเกม นี่คือ mod พิเศษที่ติดตั้งในเกม ได้ชื่อมาเพราะมันช่วยกำหนดประสบการณ์ของคู่ต่อสู้และตรวจจับ "กวาง" นั่นคือผู้เล่นที่ไม่มีประสบการณ์

  ตัวดัดแปลงจะไฮไลท์ผู้เล่นทุกคนด้วยสีที่กำหนด ขึ้นอยู่กับสถิติและทักษะของพวกเขา ผู้เล่นสีแดงเล่นไม่เป็นเลย คนสีส้มดีกว่าคนแรกเล็กน้อย ผู้เล่นที่มีสีเหลืองถือว่าอยู่ในระดับปานกลาง และผู้เล่นที่มีสีเขียวถือว่าดี ช่างฝีมือระดับสูงจะเน้นด้วยสีน้ำเงิน และผู้เล่นที่มีเอกลักษณ์จะถูกเน้นด้วยสีม่วง

  แต่ "Olenometer" มักจะเข้าใจผิด ดังนั้นเมื่อคุณเห็นทีมศัตรูที่ผู้เล่นส่วนใหญ่ถูกเน้นด้วยสีแดง คุณไม่ควรผ่อนคลาย เนื่องจากในกรณีนี้ ความเสี่ยงที่จะพ่ายแพ้มีสูงมาก อย่างไรก็ตาม หากคุณพลาดเกมออนไลน์ดีๆ อย่าลืมมาที่นี่ คุณจะพบกับความบันเทิงเสมือนจริงที่น่าสนใจมากมายบนเว็บไซต์นี้ บางครั้งมันก็คุ้มค่าที่จะหยุดพักจาก "รถถัง"

  จะเพิ่มประสิทธิภาพใน World of Tanks ได้อย่างไร?

  เมื่อคำตอบของคำถาม “ประสิทธิภาพใน World of Tanks คืออะไร?” ผู้เล่นหลายคนกำลังคิดว่าจะเพิ่มตัวบ่งชี้ที่สำคัญนี้ได้อย่างไร กลยุทธ์ที่นี่ง่ายมาก: คุณต้องได้รับคะแนนการยึดครอง ทำลายการยึดครองของศัตรู ทำลายศัตรู และช่วยเหลือทีมและพันธมิตรของคุณในทุกวิถีทางที่เป็นไปได้ แต่ในขณะเดียวกันก็ยังมีชีวิตอยู่จนกระทั่งสิ้นสุดการต่อสู้ นอกจากนี้ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ คุณควรเลือกเทคนิคที่ไม่ต่ำกว่าระดับ 8 หรือสูงกว่านั้นอีก

  เนื้อหา:

  ในกระบวนการเคลื่อนย้ายประจุภายในวงจรปิด แหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าจะทำงานจำนวนหนึ่ง ก็สามารถเป็นประโยชน์และครบถ้วนได้ ในกรณีแรก แหล่งกำเนิดกระแสจะย้ายประจุในวงจรภายนอกขณะทำงาน และในกรณีที่สอง ประจุจะเคลื่อนที่ไปทั่ววงจรทั้งหมด ในกระบวนการนี้ ประสิทธิภาพของแหล่งกำเนิดกระแสซึ่งกำหนดเป็นอัตราส่วนของความต้านทานภายนอกและความต้านทานรวมของวงจรมีความสำคัญอย่างยิ่ง ถ้าความต้านทานภายในของแหล่งกำเนิดและความต้านทานภายนอกของโหลดเท่ากัน กำลังไฟฟ้าครึ่งหนึ่งจะสูญเสียไปที่แหล่งกำเนิดนั้นเอง และอีกครึ่งหนึ่งจะถูกปล่อยออกมาที่โหลด ในกรณีนี้ประสิทธิภาพจะเป็น 0.5 หรือ 50%

  ประสิทธิภาพวงจรไฟฟ้า

  ปัจจัยด้านประสิทธิภาพที่พิจารณานั้นสัมพันธ์กับปริมาณทางกายภาพเป็นหลักซึ่งกำหนดอัตราการแปลงหรือการส่งผ่านไฟฟ้า ในหมู่พวกเขากำลังที่วัดเป็นวัตต์มาเป็นอันดับแรก มีหลายสูตรในการพิจารณา: P = U x I = U2/R = I2 x R

  วงจรไฟฟ้าอาจมีแรงดันไฟฟ้าและปริมาณประจุต่างกัน ดังนั้นงานที่ทำจึงแตกต่างกันในแต่ละกรณีด้วย บ่อยครั้งมีความจำเป็นต้องประมาณความเร็วของการส่งหรือแปลงกระแสไฟฟ้า ความเร็วนี้แสดงถึงกำลังไฟฟ้าที่สอดคล้องกับงานที่ทำในหน่วยเวลาหนึ่ง ในรูปแบบของสูตร พารามิเตอร์นี้จะมีลักษณะดังนี้: P=A/∆t ดังนั้น งานจึงแสดงเป็นผลคูณของกำลังและเวลา: A=P∙∆t หน่วยงานที่ใช้คือ.

  เพื่อพิจารณาว่าอุปกรณ์ เครื่องจักร วงจรไฟฟ้า หรือระบบอื่นที่คล้ายคลึงกันมีประสิทธิภาพเพียงใดเมื่อเทียบกับกำลังและการทำงาน เราจะใช้ประสิทธิภาพ ค่านี้ถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของพลังงานที่ใช้ไปอย่างเป็นประโยชน์ต่อปริมาณพลังงานทั้งหมดที่เข้าสู่ระบบ ประสิทธิภาพแสดงด้วยสัญลักษณ์ η และถูกกำหนดทางคณิตศาสตร์เป็นสูตร: η = A/Q x 100% = [J]/[J] x 100% = [%] โดยที่ A คืองานที่ผู้บริโภคทำ , Q คือพลังงานที่ได้รับจากแหล่งกำเนิด ตามกฎการอนุรักษ์พลังงาน ค่าประสิทธิภาพจะเท่ากับหรือต่ำกว่าความสามัคคีเสมอ ซึ่งหมายความว่างานที่เป็นประโยชน์จะต้องไม่เกินปริมาณพลังงานที่ใช้ในการทำ

  

  ด้วยวิธีนี้ การสูญเสียพลังงานในระบบหรืออุปกรณ์ใด ๆ จะถูกกำหนดตลอดจนระดับของประโยชน์ของพวกเขา ตัวอย่างเช่น ในตัวนำ การสูญเสียพลังงานเกิดขึ้นเมื่อกระแสไฟฟ้าถูกแปลงบางส่วนเป็นพลังงานความร้อน จำนวนการสูญเสียเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความต้านทานของตัวนำ ซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของงานที่มีประโยชน์

  มีความแตกต่างที่แสดงโดยสูตร ∆Q=A-Q ซึ่งแสดงให้เห็นการสูญเสียพลังงานอย่างชัดเจน ความสัมพันธ์ระหว่างการสูญเสียพลังงานที่เพิ่มขึ้นและความต้านทานของตัวนำจะมองเห็นได้ชัดเจนมาก ตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดคือหลอดไส้ซึ่งมีประสิทธิภาพไม่เกิน 15% พลังงานที่เหลืออีก 85% จะถูกแปลงเป็นความร้อน ซึ่งก็คือรังสีอินฟราเรด

  ประสิทธิภาพของแหล่งกำเนิดปัจจุบันคืออะไร

  ประสิทธิภาพที่พิจารณาของวงจรไฟฟ้าทั้งหมดช่วยให้เราเข้าใจสาระสำคัญทางกายภาพของประสิทธิภาพของแหล่งกำเนิดกระแสได้ดีขึ้นซึ่งมีสูตรที่ประกอบด้วยปริมาณต่างๆ

  

  ในกระบวนการเคลื่อนย้ายประจุไฟฟ้าไปตามวงจรไฟฟ้าปิด แหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าจะดำเนินการจำนวนหนึ่งซึ่งถือว่ามีประโยชน์และสมบูรณ์ ในขณะที่ทำงานที่เป็นประโยชน์ แหล่งกำเนิดกระแสจะย้ายประจุในวงจรภายนอก เมื่อทำงานเต็มประสิทธิภาพ ประจุจะเคลื่อนที่ไปทั่วทั้งวงจรภายใต้อิทธิพลของแหล่งกำเนิดกระแส

  โดยจะแสดงเป็นสูตรดังนี้

  • งานที่มีประโยชน์ - Apolez = qU = IUt = I2Rt
  • งานทั้งหมด - Atotal = qε = Iεt = I2(R +r)t

  จากข้อมูลนี้ เราสามารถหาสูตรสำหรับกำลังที่มีประโยชน์และกำลังรวมของแหล่งกำเนิดปัจจุบันได้:

  • พลังที่มีประโยชน์ - Puse = Apoles /t = IU = I2R
  • กำลังทั้งหมด - Pfull = Afull/t = Iε = I2(R + r)

  เป็นผลให้สูตรประสิทธิภาพของแหล่งปัจจุบันอยู่ในรูปแบบต่อไปนี้:

  • η = อะโพล/อะทอลล์ = พิส/พอต = U/ε = R/(R + r)

  กำลังที่มีประโยชน์สูงสุดนั้นได้มาจากค่าความต้านทานของวงจรภายนอกที่แน่นอน ขึ้นอยู่กับลักษณะของแหล่งกำเนิดกระแสและโหลด อย่างไรก็ตามควรให้ความสนใจกับความไม่เข้ากันของพลังงานสุทธิสูงสุดและประสิทธิภาพสูงสุด

  ศึกษากำลังและประสิทธิภาพของแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้า

  ประสิทธิภาพของแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยที่ควรพิจารณาในลำดับที่แน่นอน

  

  ในการพิจารณาตามกฎของโอห์ม จะมีสมการต่อไปนี้: i = E/(R + r) โดยที่ E คือแรงเคลื่อนไฟฟ้าของแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้า และ r คือความต้านทานภายใน ค่าเหล่านี้เป็นค่าคงที่ที่ไม่ขึ้นอยู่กับความต้านทานตัวแปร R คุณสามารถกำหนดพลังงานที่มีประโยชน์ที่ใช้โดยวงจรไฟฟ้าได้:

  • W1 = i x U = i2 x R โดยที่ R คือความต้านทานของผู้ใช้ไฟฟ้า i คือกระแสในวงจรซึ่งกำหนดโดยสมการก่อนหน้า

  ดังนั้นค่ากำลังที่ใช้ตัวแปรสุดท้ายจะแสดงเป็น: W1 = (E2 x R)/(R + r)

  เนื่องจากเป็นตัวแปรระดับกลาง ในกรณีนี้ ฟังก์ชัน W1(R) จึงสามารถวิเคราะห์หาค่าสุดขั้วได้ เพื่อจุดประสงค์นี้ จำเป็นต้องกำหนดค่าของ R ซึ่งค่าของอนุพันธ์อันดับหนึ่งของกำลังที่มีประโยชน์ซึ่งสัมพันธ์กับความต้านทานแปรผัน (R) จะเท่ากับศูนย์: 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 (ร + ร)3

  จากสูตรนี้เราสามารถสรุปได้ว่าค่าของอนุพันธ์สามารถเป็นศูนย์ได้ภายใต้เงื่อนไขเดียวเท่านั้น: ความต้านทานของตัวรับไฟฟ้า (R) จากแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าจะต้องถึงค่าความต้านทานภายในของแหล่งกำเนิดนั้นเอง (R => r ). ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ ค่าของปัจจัยด้านประสิทธิภาพ η จะถูกกำหนดเป็นอัตราส่วนของกำลังที่มีประโยชน์และกำลังทั้งหมดของแหล่งจ่ายปัจจุบัน - W1/W2 เนื่องจากที่จุดสูงสุดของกำลังที่มีประโยชน์ ความต้านทานของผู้ใช้พลังงานของแหล่งกระแสจะเหมือนกับความต้านทานภายในของแหล่งกระแสเอง ในกรณีนี้ ประสิทธิภาพจะอยู่ที่ 0.5 หรือ 50%

  ปัญหาด้านพลังงานและประสิทธิภาพในปัจจุบัน

  ความสำคัญหลักของสูตร (5.12.2) ที่ Carnot ได้รับสำหรับประสิทธิภาพของเครื่องจักรในอุดมคติคือเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพสูงสุดที่เป็นไปได้ของเครื่องยนต์ความร้อนใดๆ

  การ์โนต์ได้รับการพิสูจน์ตามกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์* โดยมีทฤษฎีบทต่อไปนี้: เครื่องยนต์ความร้อนจริงใด ๆ ที่ทำงานด้วยเครื่องทำความร้อนอุณหภูมิต 1 และอุณหภูมิตู้เย็นต 2 ไม่สามารถมีประสิทธิภาพเกินกว่าประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ความร้อนในอุดมคติได้

  * จริงๆ แล้ว การ์โนต์ได้กำหนดกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ก่อนซานตาคลอสและเคลวิน ในเมื่อกฎข้อแรกของอุณหพลศาสตร์ยังไม่ได้กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด

  ก่อนอื่นให้เราพิจารณาเครื่องยนต์ความร้อนที่ทำงานในวงจรที่ผันกลับได้โดยใช้ก๊าซจริง วงจรสามารถเป็นอะไรก็ได้สิ่งสำคัญคืออุณหภูมิของเครื่องทำความร้อนและตู้เย็นเท่านั้น ต 1 และ ต 2 .

  สมมติว่าประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ความร้อนอื่น (ไม่ได้ทำงานตามวัฏจักรการ์โนต์) η ’ > η . เครื่องทำงานโดยใช้เครื่องทำความร้อนทั่วไปและตู้เย็นทั่วไป ปล่อยให้เครื่องคาร์โนต์ทำงานในวงจรย้อนกลับ (เช่น เครื่องทำความเย็น) และปล่อยให้อีกเครื่องทำงานในวงจรเดินหน้า (รูปที่ 5.18) เครื่องยนต์ความร้อนทำงานเท่ากับตามสูตร (5.12.3) และ (5.12.5):

  

  เครื่องทำความเย็นสามารถออกแบบให้ดึงปริมาณความร้อนจากตู้เย็นได้เสมอ ถาม 2 = ||

  จากนั้นตามสูตร (5.12.7) งานก็จะเสร็จสิ้น

  (5.12.12)

  เนื่องจากตามเงื่อนไข η"> η , ที่ เอ">ก.ดังนั้นเครื่องยนต์ความร้อนสามารถขับเคลื่อนเครื่องทำความเย็นได้และยังมีงานเหลืออยู่อีกด้วย งานที่มากเกินไปนี้เกิดขึ้นเนื่องจากความร้อนที่นำมาจากแหล่งเดียว ท้ายที่สุดความร้อนจะไม่ถูกถ่ายโอนไปยังตู้เย็นเมื่อเครื่องสองเครื่องทำงานพร้อมกัน แต่สิ่งนี้ขัดแย้งกับกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์

  ถ้าเราถือว่า η > η ", จากนั้นคุณสามารถทำให้เครื่องจักรอื่นทำงานในวงจรย้อนกลับ และเครื่องคาร์โนต์ในรอบไปข้างหน้าได้ เราจะขัดแย้งกับกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์อีกครั้ง ดังนั้น เครื่องจักรสองเครื่องที่ทำงานด้วยวงจรแบบพลิกกลับได้จึงมีประสิทธิภาพเท่ากัน: η " = η .

  จะเป็นอีกเรื่องหนึ่งหากเครื่องจักรเครื่องที่สองทำงานในวงจรที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ ถ้าเราถือว่า η " > η , แล้วเราจะกลับมาขัดแย้งกับกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์อีกครั้ง อย่างไรก็ตาม สมมติฐาน 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 หรือ

  นี่คือผลลัพธ์หลัก:

  (5.12.13)

  ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ความร้อนจริง

  สูตร (5.12.13) ให้ขีดจำกัดทางทฤษฎีสำหรับค่าประสิทธิภาพสูงสุดของเครื่องยนต์ความร้อน มันแสดงให้เห็นว่ายิ่งอุณหภูมิของเครื่องทำความร้อนสูงขึ้นและอุณหภูมิของตู้เย็นต่ำลง เครื่องยนต์ความร้อนก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น เฉพาะที่อุณหภูมิตู้เย็นเท่ากับศูนย์สัมบูรณ์เท่านั้นที่จะ η = 1

  แต่อุณหภูมิของตู้เย็นไม่สามารถต่ำกว่าอุณหภูมิแวดล้อมได้มากนัก คุณสามารถเพิ่มอุณหภูมิเครื่องทำความร้อนได้ อย่างไรก็ตาม วัสดุใดๆ (ตัวเครื่องที่เป็นของแข็ง) มีความต้านทานความร้อนหรือความต้านทานความร้อนจำกัด เมื่อถูกความร้อนจะค่อยๆสูญเสียคุณสมบัติความยืดหยุ่นและละลายที่อุณหภูมิสูงพอสมควร

  ขณะนี้ความพยายามหลักของวิศวกรมุ่งเป้าไปที่การเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์โดยการลดแรงเสียดทานของชิ้นส่วน การสูญเสียเชื้อเพลิงเนื่องจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ ฯลฯ โอกาสที่แท้จริงในการเพิ่มประสิทธิภาพที่นี่ยังคงมีอยู่มาก ดังนั้น สำหรับกังหันไอน้ำ อุณหภูมิไอน้ำเริ่มต้นและขั้นสุดท้ายจะเป็นดังนี้โดยประมาณ: ต 1 = 800 เค และ ต 2 = 300 K ที่อุณหภูมิเหล่านี้ ค่าประสิทธิภาพสูงสุดคือ:

  

  ค่าประสิทธิภาพที่แท้จริงเนื่องจากการสูญเสียพลังงานประเภทต่างๆ อยู่ที่ประมาณ 40% ประสิทธิภาพสูงสุด - ประมาณ 44% - ทำได้โดยเครื่องยนต์สันดาปภายใน

  ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ความร้อนจะต้องไม่เกินค่าสูงสุดที่เป็นไปได้
  , ที่ไหน T 1 - อุณหภูมิสัมบูรณ์ของเครื่องทำความร้อนและ T 2 - อุณหภูมิสัมบูรณ์ของตู้เย็น

  เพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ความร้อนและเข้าใกล้ระดับสูงสุดที่เป็นไปได้- ความท้าทายทางเทคนิคที่สำคัญที่สุด