Коефіцієнт корисної дії – ККД
Коли в якій-небудь машині відбувається робота за рахунок енергії, що витрачається, то потрібно відрізняти так звану корисну роботу від повної досконалої роботи.
Корисна робота – це та робота, для виконання якої створена і використовується машина. Наприклад, для підйомного крана – це робота підйому вантажу, для токарного верстата – робота проти сил тертя вироби про різець і т. Д.
Але в будь-якій машині, в будь-якому двигуні корисна робота завжди менше повної роботи, тому що завжди існують сили тертя, негативна робота яких призводить до нагрівання різних частин машини або двигуна. А нагрівання не можна вважати корисним результатом роботи машини, призначеної для здійснення механічної роботи. Нагрівання призводить до того, що частина енергії, підведеної до двигуна, перетворюється не в механічну енергію, а у внутрішню, яка зазвичай не може бути використана для здійснення роботи.
Кожна машина, кожен двигун або механізм характеризується тому особливої величиною, яка б показала, наскільки ефективно використовується підводиться до неї енергія. Ця величина називається коефіцієнтом корисної дії (скорочено ККД).
Коефіцієнтом корисної дії машини або двигуна називається відношення корисної роботи до повної досконалої роботі.
Можна також говорити про к. к. д. генератора, в якому один вид енергії перетворюється в інший. Генератором, наприклад, служить динамо-машина, в якій механічна енергія перетворюється в електричну. Через роботу сил тертя і деяких інших причин кількість отриманої електричної енергії завжди трохи менше витрачається турбіною механічної енергії. У свою чергу механічна енергія турбіни менше витраченої на її обертання теплоти і т. Д.
Коефіцієнтом корисної дії генератора називається відношення отриманої корисної енергії до витраченої.
ККД ніколи не може бути більшим за одиницю. У реальних машинах, двигунах і генераторах він завжди менше одиниці через неминучих втрат енергії, викликаних перш за все негативною роботою сил тертя. Але є ще й інші, немеханічні причини втрат енергії.
Підкреслимо ще раз, що слово “втрата” не означає зникнення енергії. Воно тільки означає, що частина енергії перетворюється не в те, що потрібно, і втрачається для корисного використання.
Related posts:
- Коефіцієнт корисної дії м’язів Під час роботи в м’язі залежно від інтенсивності змін обміну речовин зростає утворення тепла. Частина енергії, що звільняється при хімічних процесах без перетворення в тепло, безпосередньо переходить у кінетичну енергію скорочення м’яза. Решта велика частина енергії хімічних процесів перетворюється на теплову, тому м’язи при скороченні виділяють тепло. Коефіцієнтом корисної дії (ККД) називається відношення енергії, витраченої […]...
- Як визначити коефіцієнт тертя ковзання? Якщо брусок тягнути за допомогою динамометра з постійною швидкістю, то динамометр показує модуль сили тертя ковзання (FТр). Тут сила пружності пружини динамометра врівноважує силу тертя ковзання. З іншого боку, сила тертя ковзання залежить від сили нормальної реакції опори (N), яка виникає в наслідок дії ваги тіла. Чим вага більше, тим більше сила нормальної реакції. І […]...
- Сили тертя. Коефіцієнт тертя Силою тертя називають силу, що виникає при зіткненні двох тіл і перешкоджає їх відносному переміщенню. Вона прикладена до тіл уздовж поверхні зіткнення. Тертя, що виникає між поверхнями різних тіл, називають зовнішнім тертям. Якщо тертя проявляється між частинами одного і того ж тіла, то воно називається внутрішнім тертям. Тертя між поверхнями двох дотичних твердих тіл при […]...
- Потужність сили Давайте уявимо, наприклад, що Ви забираєте свою кімнату за допомогою пилососа. Для того, щоб це зробити, необхідно прикласти деяку силу і здійснити певну роботу. Однак іноді для прибирання кімнати Ви можете витратити 15 хвилин, а іноді цілу годину. Так ось, Фізична величина, що визначає швидкість виконання роботи, називається потужністю. Тобто потужність – це наскільки швидко […]...
- Рівність робіт при використанні простих механізмів Ми бачимо, що за допомогою простих механізмів можна отримати виграш у силі. А чи дають прості механізми виграш у роботі? Таким чином, отримуючи виграш у силі в два рази, програють в два рази в переміщенні, отже, і рухомий блок виграшу в роботі не дає. Багатовікова практика показала, що жоден із простих механізмів не дає виграшу […]...
- Теплові двигуни – коротко В основі даної машини лежить принцип отримання роботи з безперервного руху структурних одиниць речовини. Дане винахід відкрив двері в еру нового технічного прогресу. Робочим тілом для даної машини є газ. Під час його нагрівання поршень двигуна пересувається і тим самим робить роботу. Щоб газ розширився, до нього підводять нагрівач. Розширення відбуватиметься тільки в тому випадку, […]...
- ККД простих механізмів Згідно з “золотому правилу” механіки ніякої механізм не дає виграшу в роботі. А ось деякого “програшу в роботі” уникнути не вдається. Розглянемо простий приклад. Нехай людина піднімає за допомогою нерухомого блоку вантаж вагою Р = 200 Н на висоту h = 10 м. При цьому корисна робота – це робота з підйому вантажу, тобто Апол […]...
- ККД теплового двигуна Тепловим називається двигун, який виконує роботу за рахунок джерела теплової енергії. Теплова енергія (Qнагревателя) від джерела передається двигуну, при цьому частина отриманої енергії двигун витрачає на виконання роботи W, невитрачених енергія (Qхолодільніка) відправляється в холодильник, роль якого може виконувати, наприклад навколишнє повітря. Тепловий двигун може працювати тільки в тому випадку, якщо температура холодильника менше температури […]...
- Перший початок термодинаміки: доповідь Перший закон (початок) термодинаміки, або закон збереження енергії в теплових процесах: кількість теплоти, повідомлене системі, витрачається на здійснення роботи системи проти зовнішніх сил і на збільшення її внутрішньої енергії: Q = ΔU + A, де Q – кількість теплоти, отримане системою ; ΔU – зміна внутрішньої енергії системи; A – робота, здійснена системою. Очевидно, що […]...
- Тертя. Види тертя Тертя – це опір, що виникає при русі одного шорсткого тіла по поверхні іншого. Тертя ковзання. Причиною цього виду тертя є механічне зачеплення виступів. Сила опору руху при ковзанні називається силою тертя ковзання. Закони тертя ковзання. 1. Сила тертя ковзання прямо пропорційна силі нормального тиску: Fпр = Ff = fR, де R – сила нормального […]...
- Зміна кінетичної і потенційної енергії Всі тіла володіють одним з видів енергії, або двома одночасно, як летить літак. Енергії в тілах можуть змінюватися, як в хитному маятнику. Або якщо ми візьмемо м’яч і кинемо його зверху на асфальт. Слідкуйте за ситуацією: Коли ми підняли м’яч, він набрав потенційну енергію; Відпустивши м’яч, ми дозволяємо потенційної енергії перетворюватися в кінетичну. З падінням […]...
- Механічна енергія і сила тертя Тіло, отримавши поштовх, рухається вгору, проти сили тяжіння. При цьому його кінетична енергія зменшується. Досягнувши верхньої точки траєкторії, тіло на мить зупиняється і починає зворотний шлях вниз. Але ось інший приклад. Тіло лежить на горизонтальній негладкою поверхні. Отримавши поштовх, воно починає рухатися. Через дії сили тертя кінетична енергія тіла зменшується. Пройшовши деяку відстань, тіло зупиняється, […]...
- Перетворення енергії і використання машин Ось уже близько двохсот років пройшло з тих пір, як почалося широке використання людиною всіляких машин. Ці машини приводяться в рух двигунами, які в свою чергу отримують енергію від того чи іншого джерела. З механічної точки зору використання машин зводиться до того, що з їх допомогою якісь сили здійснюють роботу. Але зробити роботу – значить […]...
- Перетворення енергії у фізиці Розглянемо, як потенційна енергія переходить у кінетичну при русі тіла в полі гравітації. Візьмемо рівняння для повної енергії: Е = Ер + Ек. У прикладі з аеростатом потенційна енергія балона на початку досліду була рівна Ep = mgh, а кінетична дорівнює нулю (v = 0). Після того, як балон впав на землю, його потенційна енергія […]...
- Потужність електричного струму і його робота Будь-які електричні машини, устаткування, установки, прилади, які приводяться в рух, тепло, випромінювання, перетворення і т. д, електрикою є безпосередніми споживачами електроенергії. Чим більше електроенергії, щомиті, потрібно установці, тим більше обсяг її виконуваних робіт. Найбільш важливою характеристикою різних електричних систем є споживана потужність (потужність електричного струму). Електрична потужність характеризує собою кількість витрачається електроенергії за певний проміжок […]...
- Перетворення енергії: закон збереження енергії Уявіть собі ревучий водоспад. Грізно шумлять потужні потоки води, іскряться на сонці краплі, біліє піна. Красиво, чи не так? Але з точки зору фізика все набагато складніше, ніж здається на перший погляд… Перетворення одного виду механічної енергії в інший А як ви вважаєте, чи володіє ця стихія енергією? Ніхто не буде сперечатися з тим, що […]...
- Робота і потужність електричного струму Електрична енергія. У природі і техніці безперервно відбуваються процеси перетворення енергії з одного виду в інший (рис. 30). У джерелах електричної енергії різні види енергії перетворюються на електричну енергію. Наприклад, в електричних генераторах 1, що приводяться в обертання яким-небудь механізмом, відбувається перетворення в електричну енергію механічної, в термогенератора 2 – тепловий, в акумуляторах 9 при […]...
- Сила тертя – коротко Сила тертя виникає при русі дотичних тіл один щодо одного. Правильніше говорити про силах тертя, оскільки розрізняють кілька видів: сила тертя ковзання, сила тертя спокою, сила тертя кочення, в’язка сила тертя та ін. Сила тертя ковзання обумовлена тим, що на поверхнях тіл завжди є нерівності і при русі тіл один щодо одного нерівності одного тіла […]...
- Робота сил тертя При відносному русі одного тіла по поверхні іншого виникають сили тертя, тобто тіла взаємодіють один з одним. Однак цей вид взаємодії принципово відрізняється від розглянутих раніше. Найбільш істотною відмінністю є той факт, що сила взаємодії визначається не взаємним розташуванням тіл, а їх відносною швидкістю. Отже, робота цих сил залежить не тільки від початкового і кінцевого […]...
- Теплова машина – коротко Теплова машина – це система, яка може перетворити тепло в роботу або ж навпаки, робить роботу для отримання тепла. Існує два основних види теплових машин: 1. Системи, здатні перетворювати тепло в роботу. Такі системи називаються тепловими двигунами. Дані теплові машини лежать в основі двигунів на автомобілях. Щоб машина їхала, двигун повинен здійснювати роботу. Для здійснення […]...
- Механічна енергія Енергія є мірою руху і взаємодії будь-яких об’єктів в природі. Є різні форми енергії: механічна, теплова, електромагнітна, ядерна… Досвід показує, що енергія не з’являється нізвідки і не зникає безслідно, вона лише переходить з однієї форми в іншу. Це сама загальне формулювання закону збереження енергії. Кожен вид енергії являє собою деяке математичне вираження. Закон збереження енергії […]...
- Енергія і робота в класичній механіці Слово енергія ми чуємо дуже часто. Життєва енергія, внутрішня енергія, електроенергія, атомна енергія.. Але спробуйте дати точну відповідь на питання, що таке енергія? Тут задумається практично кожен. Так само і з роботою. Всі ходять на роботу, у всіх повно роботи. Але що таке робота? А відповідь прямо тут, в нашій статті! Підемо за принципом “чим […]...
- Теорема Карно Наведені вище міркування дозволяють перейти до формулювання першої та другої теорем Карно. Їх можна сформулювати у вигляді двох наступних тверджень: 1.Коефіцієнт корисної дії будь-якої оборотної теплової машини, що працює за циклом Карно, не залежить від природи робочого тіла і пристрої машини, а є функцією тільки температури нагрівача і холодильника: 2. Коефіцієнт корисної дії будь-якої теплової […]...
- Неможливість вічного двигуна першого роду Відповідно до першого початку термодинаміки система, яка поставлена в такі умови, що вона не може отримувати теплоту від оточуючих її тіл, може здійснювати роботу лише за рахунок убутку своєї внутрішньої енергії. Будь-яка система має певний запас внутрішньої енергії, тому і робота, яку вона може зробити, обмежена запасами в нутренней енергії і з цієї причини є […]...
- Еквівалентність теплоти і роботи Перший закон термодинаміки відображає той факт, що внутрішня енергія системи може бути змінена як у процесі здійснення роботи, так і в результаті теплопередачі. Робота і кількість теплоти є заходами зміни внутрішньої енергії системи при різних процесах. Очевидно, що внутрішня енергія системи може бути змінена на одне і те ж значення тільки при передачі їй деякої […]...
- Вільні і вимушені коливання Коливання, які відбуваються з постійною в часі амплітудою, називаються незатухаючими коливаннями. Прикладами таких коливань служать коливання математичного і пружинного маятників, які відбуваються в відсутність сил тертя. Коливання, які викликані короткочасним зовнішнім збудженням, називаються вільними, або власними. Вони відбуваються під дією внутрішніх сил, які виникають в самій системі. Власні коливання – це коливання, які відбуваються за […]...
- Неможливість створення вічного двигуна Довгий час вчені робили спроби створення вічного двигуна, т. є. Такого пристрою, який здійснювало б механічну роботу тільки за рахунок внутрішньої енергії, не отримуючи енергії ззовні. З першого закону термодинаміки випливає неможливість створення такого двигуна. Дійсно, якщо до системи не підводять енергію, т. Е. Q = 0, то робота буде відбуватися тільки за рахунок внутрішньої […]...
- Енергія зв’язку нуклонів у ядрі Енергією зв’язку називається енергія, яку необхідно затратити для того, щоб розщепити ядро. Її звичайно виражають у мегаелектронвольтах (Мев) (1 Мев= 1,6 – 10-13Дж). Стійкість атомного ядра характеризується енергією зв’язку (Езв). Під енергією зв’язку ядра розуміється енергія, необхідна для повного розщеплення ядра на окремі нуклони. Базуючись на законі збереження енергії можна сказати, що енергія зв’язку дорівнює […]...
- Внутрішня енергія тіла Молекули, з яких складається тіло, постійно здійснюють безладне тепловий рух. Вони рухаються відносно один одного, обертаються, здійснюють коливальні рухи (подібно пружинам). Існує кінетична енергія такого руху, а також потенційна енергія коливань молекул. Крім того, існує потенційна енергія взаємодії молекул між собою (за рахунок сил тяжіння і відштовхування). Сума всіх цих енергій і становить внутрішню енергію […]...
- Сила тертя ковзання або сила тертя спокою? При вирішенні деяких завдань, в яких треба визначити силу тертя, основна складність полягає в тому, щоб з’ясувати, чи є сила тертя в даному випадку силою тертя ковзання або силою тертя спокою. Розглянемо приклад. Вирішимо завдання На столі лежить брусок масою 2 кг. Коефіцієнт тертя між бруском і столом дорівнює 0,4. Чому буде дорівнювати сила тертя, […]...
- Принцип роботи теплових машин З найдавніших часів люди користувалися енергією палива для приготування їжі, обігріву житла та обробки металів. Але після появи теплових двигунів особливе значення набуло застосування енергії палива для приведення в рух різних механізмів. Зрозуміло тому, наскільки важливо знати способи найбільш ефективного використання палива для здійснення роботи. Для використання внутрішньої енергії тіла потрібно її “відняти” у тіла. […]...
- Дані електродвигунів Трансформація енергії в електричних двигунах відбувається за рахунок магнітного поля. Подібні електродвигуни мають назву – індуктивні. Існує також можливість створення даних електродвигунів, в яких деяка енергія перетворюється за рахунок електричного поля (тобто, мається на увазі ємнісні електродвигуни), хоча подібні електродвигуни практичного застосування в побуті не мають. Це відбувається з наступних причин. В обох різновидах дані […]...
- Теплова машина Карно Спочатку дослідження в області термодинаміки – науки, що вивчає перетворення енергії в тепло і роботу, – в основному концентрувалися на функціонуванні двигунів і на те, як в них використовується паливо (наприклад, вугілля). “Батьком термодинаміки” частіше за інших називають Сади Карно – завдяки його праці “Роздуми про рушійну силу вогню і про машини, здатні розвивати цю […]...
- Що таке адіабатичний процес Термодинамічні процеси в фізиці характеризуються чотирма параметрами: Об’ємом; Тиском; Температурою; Енергією. Далі будуть розглядатися квазістатичні процеси, в яких зміни відбуваються досить повільно дозволяючи тиску і температурі залишатися постійними в будь-якій точці системи. Адіабатичним процесом називається квазістатичний процес, в якому загальна теплова енергія системи залишається постійною. Обчислюючи роботу при адіабатичному процесі, можна сказати, що теплова енергія […]...
- Коли механічна енергія зберігається? При падінні каменю його потенційна енергія зменшується. Але при цьому швидкість каменю збільшується, а значить, збільшується і кінетична енергія каменю. При русі ж каменя, кинутого вгору, його потенційна енергія збільшується, але зменшується кінетична енергія. Таким чином, кінетична енергія може перетворюватися в потенційну, і назад. Досліди і розрахунки показують, що якщо між тілами системи діють тільки […]...
- Виділення і поглинання тепла при хімічних реакціях При всіх хімічних реакціях відбуваються поглинання і виділення енергії. Коли хімічні зв’язки розриваються, виділяється енергія. Завдяки їй утворюються нові хімічні зв’язки. Якщо енергії процесів близькі, то тепловий ефект реакції наближається до нуля. Якщо енергії виділяється більше, ніж поглинається, то під час реакції виділяється тепло, і вона називається екзотермічної (від “екзо” – “зовнішній”). Якщо енергії виділяється […]...
- Коефіцієнт Шарпа Для успішної роботи на фондовому ринку трейдер зобов’язаний аналізувати ризики і прибутковість майбутньої угоди. При цьому в якості одного з основних допоміжних інструментів є коефіцієнт Шарпа. Його особливість – облік потенційної прибутковості інвестора (у відсотках), а також його ризику – тобто ймовірності, що прибуток може відрізнятися від очікуваного результату, аж до повної втрати депозиту. З […]...
- Принцип роботи холодильної машини У теплових двигунах робота здійснюється за рахунок енергії, отриманої від нагрівача. При цьому кількість теплоти, отримана від нагрівача, частково йде на здійснення роботи, а частково передається холодильника. Виникає питання, як здійснити зворотний процес, т. Е. Як передати енергію від менш нагрітого тіла більш нагрітого. Другий закон термодинаміки забороняє такий процес, якщо він єдиний. Однак він […]...
- Способи зміни внутрішньої енергії: доповідь Внутрішню енергію макроскопічної системи можна змінити в процесі здійснення роботи або шляхом теплопередачі. Якщо взяти монету і потерти її об поверхню столу, то через деякий час можна відчути, що монета нагрілася, отже, зросла її внутрішня енергія. На дотик можна визначити підвищення температури цвяха, що забивається молотком. В цьому випадку механічна енергія молотка перетворюється у внутрішню […]...
- Втрати потужності та енергетичні характеристики електричних машин Процес перетворення енергії в будь електричної машині завжди супроводжується втратами, що виділяються у вигляді тепла. Втрати зазвичай поділяють на основні та додаткові. До основних відносять електричні, магнітні і механічні втрати. До електричних втрат? Ре відносять втрати в обмотках? Рео і в перехідних опорах щіткових контактів? Рещ. Потужність втрат, що йде на нагрів обмоток? Pео, визначається […]...