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
- 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. - 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%. - 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%. - 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.
