КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ

Коэффициентом полезного действия (КПД) устройства называется отношение энергии, выдаваемой устройством, к энергии, получаемой этим устройством, или отношение полезной энергии к потребляемой. КПД можно измерять в процентах, умножив этот показатель на 100. Чтобы какое-либо устройство или механизм произвели полезную работу, нужна поступившая к ним энергия. Таким образом, КПД — часть энергии, потраченной на полезную работу. Тепловой двигатель приводит в действие механизмы, получая тепловую энергию от сгорания топлива. Трансформатор генерирует электрический ток определенного напряжения, будучи подключенным к источнику электрического тока другого напряжения. Энергия, не потраченная на полезную работу, пропадает, ее невозможно вернуть и потратить на что-то полезное. На национальном уровне около 20 % производимой энергии тратится зря вследствие неэффективности электростанций, при ее передаче и при преобразовании одного вида энергии в другой.

Тепловым называется двигатель, работающий между резервуарами с высокой и низкой температурой. Тепло из высокотемпературного резервуара используется для выполнения полезной работы. Не все оно может быть преобразовано в работу, так как часть его поступает в низкотемпературный резервуар, поскольку двигатель работает за счет разности температур. КПД двигателя равен W/Q1 где W — работа, выполненная двигателем с помощью энергии Q1 полученной из высокотемпературного резервуара. Так как W = Q1 — Q2, где Q2 — энергия, поступившая в низкотемпературный резервуар, то КПД двигателя равен (Q1 — Q2)/Q1- КПД всегда меньше единицы, поскольку Q2 — величина не нулевая.

Наиболее эффективным тепловым двигателем является модель идеального реверсивного[2] двигателя. По определению, КПД реверсивного двигателя (Т1 — Т2)/Т1 где Т1 — температура высокотемпературного резервуара, Т2 — температура низкотемпературного резервуара.

См. также статьи «Энергия и мощность», «Энтропия».


Примечания:



2

Реверсивный — служащий для изменения направления движения.






 

Главная | В избранное | Наш E-MAIL | Прислать материал | Нашёл ошибку | Наверх