Як обчислити ККД

Як обчислити ККД

Коефіцієнт корисної дії (ККД) — це показник ефективності будь-якої системи, будь то двигун автомобіля, машина чи інший механізм. Він показує, як ефективно дана система використовує отриману енергію. Обчислити ККД дуже легко.

Інструкція

  1. Найчастіше ККД обчислюється із співвідношення корисно використовуваної системою енергії до всієї сумарно отриманої енергії в певний проміжок часу. Варто зазначити, що ККД не має певних одиниць вимірювання. Однак, в шкільній програмі цю величину вимірюють у відсотках. Даний коефіцієнт, виходячи з вище зазначених даних, обчислюється за формулою:

    η = (A / Q) * 100%, де η («ця») — це шуканий ККД, A — корисна робота системи, Q — підсумовані витрати енергії, A і Q вимірюються в Джоулях.
  2. Зазначений вище спосіб обчислення ККД не є єдиним, так як корисна робота системи (A) обчислюється за формулою:

    A = Po-Pi, де Po — підведена системі енергія ззовні, Pi — втрати енергії при роботі системи. Розгорнувши чисельник зазначеної вище формули, її можна записати в наступному вигляді:

    η = ((Po-Pi) / Po) * 100%.
  3. Щоб обчислення ККД було більш зрозумілим і наочним, можна розглянути приклади.

    Приклад 1: Корисна робота системи дорівнює 75 Дж, сума витраченої для її роботи енергії становить 100 Дж, потрібно знайти ККД даної системи. Для вирішення цього завдання застосуйте саму першу формулу:

    η = 75/100 = 0.75 або 75%

    Відповідь: ККД запропонованої системи становить 75%.
  4. Приклад 2: підводиться для роботи двигуна енергія становить 100 Дж, втрати енергії при роботі цього двигуна 25 Дж, необхідно обчислити ККД. Для вирішення запропонованого завдання скористайтеся другій формулі підрахунку шуканого коефіцієнта:

    η = (100-25) / 100 = 0.75 або 75%.

    Відповіді в обох прикладах вийшли однакові, адже в другому випадку були більш докладно розібрані дані чисельника.

Зверніть увагу

Багато типів сучасних двигунів (наприклад, ракетний двигун або турбовоздушний) мають кілька ступенів своєї роботи, і для кожного ступеня існує свій ККД, який обчислюється за будь-який з зазначених формул. Але щоб знайти загальний коефіцієнт, потрібно перемножити всі відомі ККД на всіх етапах роботи даного двигуна:

η = η1 * η2 * η3 *…* η.

Корисні поради

ККД не може бути більше одиниці, адже під час роботи будь-якої системи неминуче виникають втрати енергії.