Коэффициент полезного действия (кпд) — формулы, обозначение, расчет

Покажем, как применять знание физики в жизни

Начать учиться

123.3K

Любой механизм хочется оценить с точки зрения его пользы. Важно же понять, хорошо он выполняет свою функцию или нет. Для этого нужно такое понятие, как КПД.

КПД: понятие коэффициента полезного действия

Представьте, что вы пришли на работу в офис, выпили кофе, поболтали с коллегами, посмотрели в окно, пообедали, еще посмотрели в окно — вот и день прошел. Если вы не сделали ни одного дела по работе, то можно считать, что ваш коэффициент полезного действия равен нулю.

В обратной ситуации, когда вы сделали все запланированное — КПД равен 100%.

По сути, КПД — это процент полезной работы от работы затраченной.

Вычисляется по формуле:

Есть такое философское эссе Альбера Камю «Миф о Сизифе». Оно основано на легенде о неком Сизифе, который был наказан за обман. Его приговорили после смерти вечно таскать огромный булыжник вверх на гору, откуда этот булыжник скатывался, после чего Сизиф тащил его обратно в гору. То есть он делал совершенно бесполезное дело с нулевым КПД. Есть даже выражение «Сизифов труд», которое описывает какое-либо бесполезное действие.

Давайте пофантазируем и представим, что Сизифа помиловали и камень с горы не скатился. Тогда, во-первых, Камю бы не написал об этом эссе, потому что никакого бесполезного труда не было. А во-вторых, КПД в таком случае был бы не нулевым.

Полезная работа в этом случае равна приобретенной булыжником потенциальной энергии. Потенциальная энергия прямо пропорционально зависит от высоты: чем выше расположено тело, тем больше его потенциальная энергия. То есть, чем выше Сизиф прикатил камень, тем больше потенциальная энергия, а значит и полезная работа.

Затраченная работа здесь — это механическая работа Сизифа. Механическая работа зависит от приложенной силы и пути, на протяжении которого эта сила была приложена.

Не отбрасываем!

Если КПД получился больше 100 — идем проверять на ошибки. Такое может получиться, если неправильно подставили в формулу или перепутали затраченную и полезную работу.

Дальше мы просто заменяем полезную и затраченную работы на те величины, которые ими являются.

Давайте разберемся на примере задачи.

Задача

Чтобы вкатить санки массой 4 кг в горку длиной 12 метров, мальчик приложил силу в 15 Н. Высота горки равна 2 м. Найти КПД этого процесса. Ускорение свободного падения принять равным g ≃9,8 м/с²

Запишем формулу КПД.

η = (A_{полезная}/A_{затраченная}) · 100%

Теперь задаем два главных вопроса:

Ради чего все это затеяли?

Чтобы санки в горку поднять — то есть ради приобретения телом потенциальной энергии. Значит в данном процессе полезная работа равна потенциальной энергии санок.

За счет чего процесс происходит?

За счет мальчика, он же тянет санки. Значит затраченная работа равна механической работе

Заменим формуле КПД полезную работу на потенциальную энергию, а затраченную — на механическую работу:

η = E_п/A · 100% = mgh/FS · 100%

Подставим значения:

η = 4 · 9,8 · 2/15 · 12 · 100% = 78,4/180 · 100% ≃ 43,6 %

Ответ: КПД процесса приблизительно равен 43,6%

Онлайн-курсы физики в Skysmart не менее увлекательны, чем наши статьи!

КПД в термодинамике

В термодинамике КПД — очень важная величина. Она полностью определяет эффективность такой штуки, как тепловая машина.

• Тепловой двигатель (машина) — это устройство, которое совершает механическую работу циклически за счет энергии, поступающей к нему в ходе теплопередачи.

Схема теплового двигателя выглядит так:

У теплового двигателя обязательно есть нагреватель, который (не может быть!) нагревает рабочее тело, передавая ему количество теплоты Q₁ или Q_{нагревателя} (оба варианта верны, это зависит лишь от учебника, в котором вы нашли формулу).

• Рабочее тело — это тело, на котором завязан процесс (чаще всего это газ или топливо). Оно расширяется при подводе к нему теплоты и сжимается при охлаждении. Часть переданного Q₁ уходит на механическую работу A. Из-за этого производится движение.

Оставшееся количество теплоты Q₂ или Q_{холодильника} отводится к холодильнику, после чего возвращается к нагревателю и процесс повторяется.

КПД такой тепловой машины будет равен:

Если мы выразим полезную (механическую) работу через Q_{нагревателя} и Q_{холодильника}, мы получим:

A = Q_{нагревателя} — Q_{холодильника}.

Подставим в числитель и получим такой вариант формулы.

А возможно ли создать тепловую машину, которая будет работать только за счет охлаждения одного тела?

Точно нет! Если у нас не будет нагревателя, то просто нечего будет передавать на механическую работу. Любой такой процесс — когда энергия не приходит из ниоткуда — означал бы возможность существования вечного двигателя.

Поскольку свидетельств такого процесса в мире не существует, то мы можем сделать вывод: вечный двигатель невозможен. Это второе начало термодинамики.

Запишем его, чтобы не забыть:

Невозможно создать периодическую тепловую машину за счет охлаждения одного тела без изменений в других телах.

Задача

Найти КПД тепловой машины, если рабочее тело получило от нагревателя 20кДж, а отдало холодильнику 10 кДж.

Решение:

Возьмем формулу для расчета КПД:

η = Q_{нагревателя} − Q_{холодильника}/Q_{нагревателя} · 100%

Решать будем в системе СИ, поэтому переведем значения из килоджоулей в джоули и затем подставим в формулу:

η = 20 000 − 10 000/20 000 · 100% = 50%

Ответ: КПД тепловой машины равен 50%.

Идеальная тепловая машина: цикл Карно

Давайте еще чуть-чуть пофантазируем: какая она — идеальная тепловая машина. Кажется, что это та, у которой КПД равен 100%.

На самом деле понятие «идеальная тепловая машина» уже существует. Это тепловая машина, у которой в качестве рабочего тела взят идеальный газ. Такая тепловая машина работает по циклу Карно. Зависимость давления от объема в этом цикле выглядит следующим образом

А КПД для цикла Карно можно найти через температуры нагревателя и холодильника.

КПД в электродинамике

Мы каждый день пользуемся различными электронными устройствами: от чайника до смартфона, от компьютера до робота-пылесоса — и у каждого устройства можно определить, насколько оно эффективно выполняет задачу, для которой оно предназначено, просто посчитав КПД.

Вспомним формулу:

Для электрических цепей тоже есть нюансы. Давайте разбираться на примере задачи.

Задачка, чтобы разобраться

Найти КПД электрического чайника, если вода в нем приобрела 22176 Дж тепла за 2 минуты, напряжение в сети — 220 В, а сила тока в чайнике 1,4 А.

Решение:

Цель электрического чайника — вскипятить воду. То есть его полезная работа — это количество теплоты, которое пошло на нагревание воды. Оно нам известно, но формулу вспомнить все равно полезно 😉

Работает чайник, потому что в розетку подключен. Затраченная работа в данном случае — это работа электрического тока.

То есть в данном случае формула КПД будет иметь вид:

η = Q/A · 100% = Q/UIt · 100%

Переводим минуты в секунды — 2 минуты = 120 секунд. Теперь нам известны все значения, поэтому подставим их:

η = 22176/220 · 1,4 · 120 · 100% = 60%

Ответ: КПД чайника равен 60%.

Давайте выведем еще одну формулу для КПД, которая часто пригождается для электрических цепей, но применима ко всему. Для этого нужна формула работы через мощность:

Подставим эту формулу в числитель и в знаменатель, учитывая, что мощность разная — полезная и затраченная. Поскольку мы всегда говорим об одном процессе, то есть полезная и затраченная работа ограничены одним и тем же промежутком времени, можно сократить время и получить формулу КПД через мощность.

Карина Хачатурян

К предыдущей статье

Магнитное поле

К следующей статье

Сила тока

Получите индивидуальный план обучения физике на бесплатном вводном уроке

На вводном уроке с методистом

1. Выявим пробелы в знаниях и дадим советы по обучению

2. Расскажем, как проходят занятия

3. Подберём курс

Формула КПД (коэффициента полезного действия) в физике

Формула КПД (коэффициента полезного действия) в физике

В реальной действительности работа, совершаемая при помощи какого — либо устройства, всегда больше полезной работы, так как часть работы выполняется против сил трения, которые действуют внутри механизма и при перемещении его отдельных частей. Так, применяя подвижный блок, совершают дополнительную работу, поднимая сам блок и веревку и, преодолевая силы трения в блоке.

Введем следующие обозначения: полезную работу обозначим $A_p$, полную работу — $A_{poln}$. При этом имеем:

\[A_p Определение и формула КПД

Определение

Коэффициентом полезного действия (КПД) называют отношение полезной работы к полной. Обозначим КПД буквой $\eta $, тогда:

\[\eta =\frac{A_p}{A_{poln}}\ \left(2\right).\]

Чаще всего коэффициент полезного действия выражают в процентах, тогда его определением является формула:

\[\eta =\frac{A_p}{A_{poln}}\cdot 100\%\ \left(2\right).\]

При создании механизмов пытаются увеличить их КПД, но механизмов с коэффициентом полезного действия равным единице (а тем более больше единицы) не существует.

И так, коэффициент полезного действия — это физическая величина, которая показывает долю, которую полезная работа составляет от всей произведенной работы. При помощи КПД оценивают эффективность устройства (механизма, системы), преобразующей или передающей энергию, совершающего работу.

Для увеличения КПД механизмов можно пытаться уменьшать трение в их осях, их массу. Если трением можно пренебречь, масса механизма существенно меньше, чем масса, например, груза, который поднимает механизм, то КПД получается немного меньше единицы. Тогда произведенная работа примерно равна полезной работе:

\[A_p\approx A_{poln}\left(3\right).\]

Золотое правило механики

Необходимо помнить, что выигрыша в работе, используя простой механизм добиться нельзя.

Выразим каждую из работ в формуле (3) как произведение соответствующей силы на путь, пройденный под воздействием этой силы, тогда формулу (3) преобразуем к виду:

\[F_1s_1\approx F_2s_2\left(4\right).\]

Выражение (4) показывает, что используя простой механизм, мы выигрываем в силе столько же, сколько проигрываем в пути. Данный закон называют «золотым правилом» механики. Это правило сформулировал в древней Греции Герон Александрийский.

Это правило не учитывает работу по преодолению сил трения, поэтому является приближенным.

КПД при передаче энергии

Коэффициент полезного действия можно определить как отношение полезной работы к затраченной на ее выполнение энергии ($Q$):

\[\eta =\frac{A_p}{Q}\cdot 100\%\ \left(5\right).\]

Для вычисления коэффициента полезного действия теплового двигателя применяют следующую формулу:

\[\eta =\frac{Q_n-Q_{ch}}{Q_n}\left(6\right),\]

где $Q_n$ — количество теплоты, полученное от нагревателя; $Q_{ch}$ — количество теплоты переданное холодильнику.

КПД идеальной тепловой машины, которая работает по циклу Карно равно:

\[\eta =\frac{T_n-T_{ch}}{T_n}\left(7\right),\]

где $T_n$ — температура нагревателя; $T_{ch}$ — температура холодильника.

Примеры задач на коэффициент полезного действия

Пример 1

Задание. Двигатель подъемного крана имеет мощность $N$. За отрезок времени равный $\Delta t$ он поднял груз массой $m$ на высоту $h$. Каким является КПД крана?\textit{}

Решение. Полезная работа в рассматриваемой задаче равна работе по подъему тела на высоту $h$ груза массы $m$, это работа по преодолению силы тяжести. Она равна:

\[A_p=mgh\ \left(1.1\right).\]

Полную работу, которая выполняется при поднятии груза, найдем, используя определение мощности:

\[N=\frac{A_{poln}}{\Delta t}\to A_{poln}=N\Delta t\left(1.2\right).\]

Воспользуемся определением коэффициента полезного действия для его нахождения:

\[\eta =\frac{A_p}{A_{poln}}\cdot 100\%\left(1.3\right).\]

Формулу (1.3) преобразуем, используя выражения (1. 1) и (1.2):

\[\eta =\frac{mgh}{N\Delta t}\cdot 100\%.\]

Ответ. $\eta =\frac{mgh}{N\Delta t}\cdot 100\%$

Пример 2

Задание. Идеальный газ выполняет цикл Карно, при этом КПД цикла равно $\eta $. Какова работа в цикле сжатия газа при постоянной температуре? Работа газа при расширении равна $A_0$

Решение. Коэффициент полезного действия цикла определим как:

\[\eta =\frac{A_p}{Q}\left(2.1\right).\]

Рассмотрим цикл Карно, определим, в каких процессах тепло подводят (это будет $Q$).

Так как цикл Карно состоит из двух изотерм и двух адиабат, можно сразу сказать, что в адиабатных процессах (процессы 2-3 и 4-1) теплообмена нет. В изотермическом процессе 1-2 тепло подводят (рис.1 $Q_1$), в изотермическом процессе 3-4 тепло отводят ($Q_2$). Получается, что в выражении (2. 1) $Q=Q_1$. Мы знаем, что количество теплоты (первое начало термодинамики), подводимое системе при изотермическом процессе идет полностью на выполнение газом работы, значит:

\[Q=Q_1=A_{12}\left(2.2\right).\]

Газ совершает полезную работу, которую равна:

\[A_p=Q_1-Q_2\left(2.3\right).\]

Количество теплоты, которое отводят в изотермическом процессе 3-4 равно работе сжатия (работа отрицательна) (так как T=const, то $Q_2=-A_{34}$). В результате имеем:

\[A_p=A_{12}+A_{34}\left(2.4\right).\]

Преобразуем формулу (2.1) учитывая результаты (2.2) — (2.4):

\[\eta =\frac{A_{12}+A_{34}}{A_{12}}\to A_{12}\eta =A_{12}+A_{34}\to A_{34}=(\eta -1)A_{12}\left(2.4\right).\]

Так как по условию $A_{12}=A_0,\ $окончательно получаем:

\[A_{34}=\left(\eta -1\right)A_0.\]

Ответ. $A_{34}=\left(\eta -1\right)A_0$

Читать дальше: формула линейной скорости.

236

проверенных автора готовы помочь в написании работы любой сложности

Мы помогли уже 4 396 ученикам и студентам сдать работы от решения задач до дипломных на отлично! Узнай стоимость своей работы за 15 минут!

Что это означает в экономике, формула для ее измерения

Что такое эффективность?

Термин «эффективность» относится к пиковому уровню производительности, при котором используется наименьшее количество входных данных для достижения максимального результата. Эффективность требует сокращения количества ненужных ресурсов, используемых для получения заданного результата, включая личное время и энергию.

Эффективность — это измеримое понятие, которое можно определить, используя отношение полезной продукции к общему объему затрат. Повышенная эффективность сводит к минимуму потери ресурсов, таких как физические материалы, энергия и время , при достижении желаемого результата.

Основные выводы

• Эффективность возникает, когда вы сокращаете количество отходов для производства определенного количества товаров или услуг.
• Вы можете измерить эффективность, разделив общий выпуск на общий ввод.
• Существует несколько различных типов эффективности, включая экономическую эффективность, рыночную эффективность и операционную эффективность.
• Эффективность является важным атрибутом, потому что все ресурсы ограничены.
• Вы можете измерить эффективность своих инвестиций, используя показатель рентабельности инвестиций.

Эффективность

Понимание эффективности

Термин «эффективность» можно определить как способность достигать конечной цели практически без потерь, усилий или энергии. Быть эффективным означает, что вы можете достичь своих результатов, используя имеющиеся у вас ресурсы наилучшим образом. Проще говоря, что-то эффективно, если ничего не тратится впустую и все процессы оптимизированы. Это включает в себя использование денег, человеческого капитала, производственного оборудования и источников энергии.

Эффективность может использоваться различными способами для описания различных процессов оптимизации. Таким образом, анализ эффективности может помочь снизить затраты и увеличить прибыль. Например:

• Корпорации могут измерять эффективность своего производственного процесса, что может помочь им сократить расходы при одновременном увеличении производительности, что может привести к увеличению продаж и доходов.
• Потребители могут приобретать энергосберегающие приборы, чтобы сократить свои счета за электроэнергию и сократить выбросы парниковых газов.
• Инвесторы могут определить эффективность своих инвестиций, используя рентабельность инвестиций (ROI), которая показывает рентабельность инвестиций относительно их стоимости.

Как отмечалось выше, эффективность поддается измерению и может быть выражена в виде отношения или процента. Вы можете измерить его, используя следующую формулу:

Эффективность = Выход ÷ Вход

Выход (или выход работы) – это общий объем полезной работы, выполненной без учета отходов и брака. Если вы хотите выразить эффективность в процентах, просто умножьте коэффициент на 100.

Эффективность измеряет любую производительность, при которой используются минимальные входные данные для получения максимального количества выходных данных. Проще говоря, вы эффективны, если получаете больше, используя меньше.

Типы эффективности

Эффективность можно разделить на множество различных категорий. Мы обрисовали в общих чертах некоторые из ключевых типов ниже, включая экономическую эффективность, рыночную эффективность и операционную эффективность.

Экономическая эффективность

Экономическая эффективность относится к оптимизации ресурсов для наилучшего обслуживания каждого человека в этом экономическом состоянии. Никакой установленный порог не определяет эффективность экономики, но индикаторы включают товары, поставляемые на рынок с наименьшими возможными затратами, и труд, обеспечивающий максимально возможную производительность.

Эффективность рынка

Рыночная эффективность описывает, насколько хорошо цены интегрируют доступную информацию. Это означает, что рынки эффективны, когда вся информация уже включена в цены. Обыграть рынок невозможно, так как нет доступных недооцененных или переоцененных ценных бумаг.

Эффективность рынка была формализована в 1970 году экономистом Юджином Фамой, чья гипотеза эффективного рынка (EMH) утверждает, что инвестор не может превзойти рынок. Фама также заявил, что рыночных аномалий не должно быть, потому что они будут немедленно устранены арбитражем.

Операционная эффективность

Операционная эффективность измеряет, насколько хорошо получена прибыль в зависимости от операционных затрат. Чем выше операционная эффективность, тем прибыльнее фирма или инвестиции. Это связано с тем, что предприятие может получать больший доход или прибыль при тех же или меньших затратах, чем альтернатива. На финансовых рынках операционная эффективность достигается за счет снижения транзакционных издержек и сборов.

Исторический взгляд

Прорывы в экономической эффективности часто совпадают с изобретением новых инструментов, дополняющих труд, в том числе:

• Хомут, который перераспределяет вес на спине лошади, чтобы она могла нести большие нагрузки без перегрузки
• Паровые двигатели и автомобили, появившиеся во время промышленной революции, которые позволили людям путешествовать на большие расстояния за меньшее время и способствовали повышению эффективности путешествий и торговли
• Более дешевые и эффективные источники энергии, такие как ископаемое топливо

Мы также видели появление эффективности во времени. Рассмотрим фабричную систему, в которой каждый участник сосредотачивается на одной задаче в производственной линии. Эта система увеличила производительность, сэкономив время.

Многие ученые разработали методы оптимизации выполнения конкретных задач. Одним из известных примеров является роман Фрэнка Банкера Гилбрета-младшего и Эрнестин Гилбрет Кэри « дешевле на дюжину ». В книге Гилбрет-младший разрабатывает системы, позволяющие максимально эффективно выполнять даже самые обыденные задачи, такие как чистка зубов.

Влияние эффективности

Эффективность является важным атрибутом, потому что все ресурсы ограничены. Время, деньги и сырье ограничены, и важно экономить их, сохраняя при этом приемлемый уровень выпуска продукции.

Эффективное общество способно лучше служить своим гражданам и функционировать конкурентоспособно. Товары, произведенные эффективно, продаются по более низкой цене. Достижения в результате повышения эффективности способствовали повышению уровня жизни, например, снабжение домов электричеством, водопроводом и предоставление людям возможности путешествовать.

Эффективность уменьшает голод и недоедание, потому что товары транспортируются дальше и быстрее. Повышение эффективности также позволяет повысить производительность за более короткий промежуток времени.

Пример эффективности

Индустрия 4.0 — это четвертая промышленная революция, характеризующаяся цифровизацией. Заводские процессы, производство и сфера услуг стали более эффективными благодаря более мощным компьютерам, облачным вычислениям, промышленному Интернету вещей (IoT), анализу данных, робототехнике, искусственному интеллекту и машинному обучению.

Например, аналитику данных можно применять в промышленных условиях, чтобы информировать руководителей фабрик или заводов о необходимости технического обслуживания или замены оборудования. Это профилактическое обслуживание может существенно снизить эксплуатационные расходы.

Как рассчитать эффективность?

Эффективность может быть выражена в виде отношения по следующей формуле: Выход ÷ Вход.

Выход, или результат работы, — это общий объем полезной работы, выполненной без учета отходов и порчи.

Вы также можете выразить эффективность в процентах, умножив коэффициент на 100.

Что такое эффективность распределения?

Аллокационная эффективность возникает на эффективном рынке. Именно здесь капитал распределяется наилучшим образом, чтобы принести пользу каждой участвующей стороне. Это позволяет равномерно распределять товары и услуги, финансовые услуги и другие ключевые элементы среди потребителей, предприятий и других организаций, чтобы их можно было использовать наилучшим образом. Аллокационная эффективность, которую также называют распределенной эффективностью, способствует принятию решений и экономическому росту.

Что такое пиковая эффективность?

Пиковая энергия — это наивысший уровень эффективности, которого вы можете достичь. Такая эффективность возникает, когда весь капитал, ресурсы и отдельные участники правильно распределены и полностью функционируют в меру своих возможностей. Например, пик экономической эффективности достигается, когда экономика продуктивна и уровень жизни граждан высок.

Что такое энергоэффективность?

Энергоэффективность возникает, когда вы используете меньше энергии для достижения того же результата. Энергоэффективность снижает потери энергии и выбросы парниковых газов, а также потребность в энергии. Это также помогает сократить счета и общие расходы, используя новые и более эффективные способы потребления энергии.

Например, потребители могут приобретать энергосберегающие приборы, чтобы сократить свои счета за электроэнергию, а корпорации могут заменять старое производственное оборудование новым, более эффективным, чтобы увеличить производительность и снизить производственные затраты.

Что является мерой эффективности инвестиций?

Мерой эффективности инвестиций является их окупаемость. Именно так инвесторы и финансовые профессионалы измеряют, насколько эффективно инвестиции приносят прибыль. Этот показатель также можно использовать для сравнения одной инвестиции с другой или несколькими инвестициями определенного класса, например взаимными фондами, инвестирующими в один и тот же класс активов. ROI можно выразить как коэффициент, разделив доходность инвестиций на их стоимость. Его также можно выразить в процентах, умножив результат на 100.

Итог

Когда вы эффективны, это означает, что вы можете достичь своих целей с минимальными затратами денег и усилий, не производя при этом слишком много отходов. По сути, вы используете очень мало, чтобы получить максимально возможный результат.

Эффективность важна как для бизнеса, так и для частных лиц. Эффективно работающие предприятия могут сократить свои расходы и повысить прибыль. Точно так же потребители, которые делают выбор, чтобы стать более эффективными, например, выбирают энергоэффективные приборы или инвестиции, которые приносят наибольшую возможную отдачу при удовлетворении их инвестиционных потребностей, в конечном итоге экономят деньги и зарабатывают больше в долгосрочной перспективе.

Если вам нужны доказательства, просто используйте формулу, указанную выше, и используйте ее в качестве руководства, которое поможет вам принять некоторые важные решения о вашем финансовом здоровье.

Как рассчитать эффективность работы

Обновлено 20 сентября 2019 г.

Автор S. Hussain Ather использует вложенный в него труд. Формула эффективности работы поможет вам количественно оценить это и оценить эффективность любой машины.

Формула эффективности работы

Формула для расчета эффективности работы представляет собой отношение выхода к входу , выраженное в процентах. Для машины вы можете определить работу, вложенную в машину, в зависимости от того, как работает машина. Как правило, вы можете рассчитать работу, умножив силу на расстояние для движения.

Убедитесь, что вы правильно рассчитали ввод и вывод машины или объекта, который выполняет работу, а также учитываете другие факторы, такие как человек, управляющий машиной.

Формула эффективности работы: эффективность = выход / вход , и вы можете умножить результат на 100, чтобы получить эффективность работы в процентах. Это используется в различных методах измерения энергии и работы, будь то производство энергии или эффективность машины.

Пример расчета эффективности работы

Канат шкива, который тянет 10-фунтовый груз на 1 фут от земли из-за того, что человек прикладывает силу 6 фунтов, чтобы тянуть канат шкива на 2 фута, имеет указанные входную и выходную силы. Человеческая сила, вложенная сила, выполняет 6 фунтов на 2 фута работы, или 12 футо-фунтов работы. Движение машины, выходная сила, составляет тогда 10 фунтов на 1 фут работы или 10 фут-фунтов работы.

В этом случае эффективность работы представляет собой отношение выпуска к затратам в процентном выражении. Это будет 10/12 или 0,83. Умножьте это на 100, чтобы перевести в проценты, что даст эффективность работы 83 процента.

Work Efficiency Definition Physics

Отношение объема работы к затратам используется в качестве меры эффективности во многих областях физики и техники. Исследователи считают полезным описывать процент продуктов и расходных материалов для процесса, чтобы определить, как сохранить энергию, мощность или другие ограниченные количества.

Определение отношения выходных данных к входным дает вам представление о том, насколько эффективны система, процесс, метод, конвейер или что-то еще, что используется.

При анализе термодинамики тепловых двигателей, например, полезная выходная мощность, которую тепловая машина, такая как тепловая машина Карно, может измерять в качестве выходной мощности работы, которую двигатель может выполнить, при использовании высокотемпературного тепла, используемого двигателем в качестве входного.

Формула эффективности работы на практике

Физики и инженеры используют эффективность работы при определении того, насколько продуктивны и энергосберегающие процессы для электрических цепей (электрический КПД), тепловых двигателей (тепловой КПД), радиоактивных процессов (радиационный КПД), других процессов в том числе квантовая механика (квантовая эффективность).