U praksi je važno znati koliko brzo mašina ili mehanizam radi.

Brzinu obavljanja posla karakteriše snaga.

Prosječna snaga je brojčano jednaka odnosu rada i vremena u kojem se rad obavlja.

=DA/Dt. (6)

Ako je Dt ® 0, tada, prelazeći na granicu, dobijamo trenutnu snagu:

. (8)

, (9)

N = Fvcos.

U SI, snaga se mjeri u vatima.(W).

U praksi je važno poznavati performanse mehanizama i mašina ili drugih industrijskih i poljoprivrednih mašina.

Da biste to učinili, koristite koeficijent učinka (COP) .

Efikasnost je omjer korisnog rada prema svim utrošenim.

. (10)

.

1.5. Kinetička energija

Energija koju posjeduju tijela koja se kreću naziva se kinetička energija.(Wk).

Nađimo ukupan rad sile pri kretanju m.t. (tijela) na putu 1–2. Pod djelovanjem sile m.t. može promijeniti svoju brzinu, na primjer, povećava se (smanjuje) sa v 1 na v 2.

Jednačina kretanja m. T. Zapišimo je u obliku

Puni rad
ili
.

Nakon integracije
,

gdje
zove se kinetička energija. (jedanaest)

stoga,

. (12)

zaključak: Rad sile pri kretanju materijalne tačke jednak je promjeni njene kinetičke energije.

Dobijeni rezultat može se generalizirati na slučaj proizvoljnog sistema m.t.:
.

Dakle, ukupna kinetička energija je aditivna veličina. Još jedan oblik pisanja formule kinetičke energije se široko koristi:
. (13)

komentar: kinetička energija je funkcija stanja sistema, zavisi od izbora referentnog sistema i relativna je veličina.

U formuli A 12 \u003d W k, pod A 12 se mora razumjeti rad svih vanjskih i unutrašnjih sila. Ali zbir svih unutrašnjih sila je nula (zasnovano na Njutnovom trećem zakonu), a ukupni impuls je nula.

Ali to nije slučaj u slučaju kinetičke energije izolovanog sistema MT ili tela. Ispada da rad svih unutrašnjih sila nije jednak nuli.

Dovoljno je navesti jednostavan primjer (slika 6).

Kao što se može vidjeti sa sl. 6, rad sile f 12 za pomicanje m. t. mase m 1 je pozitivan

A 12 \u003d (- f 12) (- r 12)\u003e 0

i rad sile f 21 da pomjeri b.w. (telo) sa masom m 2 je takođe pozitivno:

A 21 = (+ f 21) (+ r 21) > 0.

Prema tome, ukupan rad unutrašnjih sila izolovanog sistema m.t. nije jednak nuli:

A \u003d A 12 + A 21  0.

Na ovaj način, ukupan rad svih unutrašnjih i vanjskih sila ide na promjenu kinetičke energije.

U stvarnosti, rad obavljen uz pomoć bilo kojeg uređaja uvijek je korisniji posao, jer se dio posla obavlja protiv sila trenja koje djeluju unutar mehanizma i prilikom pomicanja njegovih pojedinih dijelova. Dakle, koristeći pokretni blok, oni obavljaju dodatni rad, podižući sam blok i uže i, savladavajući sile trenja u bloku.

Uvodimo sljedeću notaciju: korisni rad označavamo sa $A_p$, a kompletan rad sa $A_(poln)$. Pri tome imamo:

Definicija

Koeficijent performansi (COP) naziva se odnosom korisnog rada prema punom. Efikasnost označavamo slovom $\eta $, tada:

\[\eta =\frac(A_p)(A_(poln))\ \lijevo(2\desno).\]

Najčešće se efikasnost izražava u postocima, tada je njena definicija formula:

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

Prilikom stvaranja mehanizama pokušavaju da povećaju njihovu efikasnost, ali mehanizmi sa efikasnošću jednakom jedan (pa čak i više od jedan) ne postoje.

Dakle, koeficijent efikasnosti je fizička veličina koja pokazuje udio korisnog rada od cjelokupnog obavljenog posla. Uz pomoć efikasnosti se ocenjuje efikasnost uređaja (mehanizma, sistema) koji pretvara ili prenosi energiju koja obavlja rad.

Da biste povećali efikasnost mehanizama, možete pokušati smanjiti trenje u njihovim osovinama, njihovu masu. Ako se trenje može zanemariti, masa mehanizma je znatno manja od mase, na primjer, tereta koji mehanizam podiže, tada je efikasnost nešto manja od jedinice. Tada je obavljeni rad približno jednak korisnom radu:

Zlatno pravilo mehanike

Mora se imati na umu da se dobitak u radu ne može postići jednostavnim mehanizmom.

Izrazimo svako od radova u formuli (3) kao umnožak odgovarajuće sile putanjom pređenom pod uticajem ove sile, a zatim formulu (3) transformišemo u oblik:

Izraz (4) pokazuje da upotrebom jednostavnog mehanizma dobijamo na snazi ​​onoliko koliko gubimo na putu. Ovaj zakon se naziva "zlatno pravilo" mehanike. Ovo pravilo je u staroj Grčkoj formulisao Heron Aleksandrijski.

Ovo pravilo ne uzima u obzir rad na savladavanju sila trenja, stoga je približno.

Efikasnost u prenosu energije

Faktor efikasnosti može se definirati kao omjer korisnog rada i energije utrošene na njegovu implementaciju ($Q$):

\[\eta =\frac(A_p)(Q)\cdot 100\%\ \lijevo(5\desno).\]

Za izračunavanje efikasnosti toplotnog motora koristi se sljedeća formula:

\[\eta =\frac(Q_n-Q_(ch))(Q_n)\lijevo(6\desno),\]

gdje je $Q_n$ količina topline primljene od grijača; $Q_(ch)$ - količina toplote preneta u frižider.

Efikasnost idealnog toplotnog motora koji radi prema Carnot ciklusu je:

\[\eta =\frac(T_n-T_(ch))(T_n)\lijevo(7\desno),\]

gdje je $T_n$ - temperatura grijača; $T_(ch)$ - temperatura frižidera.

Primjeri zadataka za efikasnost

Primjer 1

Vježbajte. Motor krana ima snagu od $N$. Za vremenski interval jednak $\Delta t$, podigao je teret mase $m$ na visinu $h$. Kolika je efikasnost dizalice?\textit()

Rješenje. Korisni rad u zadatku koji se razmatra jednak je radu podizanja tijela na visinu $h$ tereta mase $m$, to je rad savladavanja sile gravitacije. To je jednako:

Ukupan rad koji se obavi prilikom podizanja tereta može se pronaći pomoću definicije snage:

Koristimo definiciju faktora efikasnosti da ga pronađemo:

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

Transformišemo formulu (1.3) koristeći izraze (1.1) i (1.2):

\[\eta =\frac(mgh)(N\Delta t)\cdot 100\%.\]

Odgovori.$\eta =\frac(mgh)(N\Delta t)\cdot 100\%$

Primjer 2

Vježbajte. Idealan gas izvodi Carnotov ciklus, dok je efikasnost ciklusa jednaka $\eta $. Koliki je rad u ciklusu kompresije plina pri konstantnoj temperaturi? Rad koji gas obavi tokom ekspanzije je $A_0$

Rješenje. Efikasnost ciklusa se definiše kao:

\[\eta =\frac(A_p)(Q)\lijevo(2.1\desno).\]

Razmotrite Carnotov ciklus, odredite u kojim procesima se toplina isporučuje (to će biti $Q$).

Kako se Carnotov ciklus sastoji od dvije izoterme i dvije adijabate, odmah možemo reći da u adijabatskim procesima (procesi 2-3 i 4-1) nema prijenosa topline. U izotermnom procesu 1-2 se dovodi toplota (Sl.1 $Q_1$), u izotermnom procesu 3-4 toplota se odvodi ($Q_2$). Ispada da je u izrazu (2.1) $Q=Q_1$. Znamo da količina toplote (prvi zakon termodinamike) dovedena sistemu tokom izotermnog procesa ide u potpunosti da izvrši rad gasa, što znači:

Plin obavlja koristan rad, koji je jednak:

Količina topline koja se odvodi u izotermnom procesu 3-4 jednaka je radu kompresije (rad je negativan) (pošto je T=const, onda je $Q_2=-A_(34)$). Kao rezultat, imamo:

Formulu (2.1) transformiramo uzimajući u obzir rezultate (2.2) - (2.4):

\[\eta =\frac(A_(12)+A_(34))(A_(12))\to A_(12)\eta =A_(12)+A_(34)\to A_(34)=( \eta -1)A_(12)\lijevo(2.4\desno).\]

Pošto po uslovu $A_(12)=A_0,\ $ konačno dobijamo:

Odgovori.$A_(34)=\levo(\eta -1\desno)A_0$

Efikasnost je karakteristika efikasnosti uređaja ili mašine. Efikasnost se definiše kao odnos korisne energije na izlazu sistema i ukupne količine energije koja se isporučuje sistemu. Efikasnost je bezdimenzionalna i često se izražava u postocima.

Formula 1 - efikasnost

gdje- A koristan rad

—Q ukupan rad koji je utrošen

Svaki sistem koji obavlja bilo kakav rad mora primati energiju izvana, uz pomoć koje će se obavljati rad. Uzmimo, na primjer, naponski transformator. Mrežni napon od 220 volti se primjenjuje na ulaz, 12 volti se uklanja sa izlaza na napajanje, na primjer, žarulja sa žarnom niti. Tako transformator pretvara energiju na ulazu u potrebnu vrijednost na kojoj će lampa raditi.

Ali neće sva energija preuzeta iz mreže ići na lampu, jer postoje gubici u transformatoru. Na primjer, gubitak magnetske energije u jezgri transformatora. Ili gubici u aktivnom otporu namotaja. Gdje će se električna energija pretvoriti u toplinu, a da ne stigne do potrošača. Ova toplotna energija u ovom sistemu je beskorisna.

Kako se gubici snage ne mogu izbjeći ni u jednom sistemu, efikasnost je uvijek ispod jedinice.

Efikasnost se može posmatrati kao za ceo sistem, koji se sastoji od mnogo odvojenih delova. Dakle, da bismo odredili efikasnost za svaki dio posebno, onda će ukupna efikasnost biti jednaka proizvodu efikasnosti svih njegovih elemenata.

U zaključku možemo reći da efikasnost određuje nivo savršenstva svakog uređaja u smislu prenosa ili pretvaranja energije. Takođe pokazuje koliko se energije koja se isporučuje sistemu troši na koristan rad.

Primjer. Prosječna vučna sila motora je 882 N. Troši 7 kg benzina na 100 km. Odredite efikasnost njegovog motora. Prvo pronađite koristan posao. Jednaka je proizvodu sile F na rastojanje S, koje tijelo savlada pod njegovim utjecajem Ap=F∙S. Odredite količinu toplote koja će se osloboditi pri sagorevanju 7 kg benzina, to će biti utrošeni rad Az=Q=q∙m, gde je q specifična toplota sagorevanja goriva, za benzin je 42∙10^ 6 J/kg, a m je masa ovog goriva. Efikasnost motora će biti jednaka efikasnosti=(F∙S)/(q∙m)∙100%= (882∙100000)/(42∙10^6∙7)∙100%=30%.

U opštem slučaju, za pronalaženje efikasnosti bilo koje toplotne mašine (motor sa unutrašnjim sagorevanjem, parna mašina, turbina, itd.), gde rad obavlja gas, ima efikasnost jednaku razlici toplote koju odaje grejač Q1 i primljen od frižidera Q2, pronađite razliku u toploti grejača i frižidera, i podelite sa toplotom grejača Efikasnost = (Q1-Q2)/Q1. Ovdje se efikasnost mjeri u podmnožcima od 0 do 1, da bi se rezultat pretvorio u postotak, pomnožite ga sa 100.

Da biste dobili efikasnost idealnog toplotnog motora (Carnot motor), pronađite omjer temperaturne razlike između grijača T1 i hladnjaka T2 i temperature grijača COP=(T1-T2)/T1. Ovo je maksimalna moguća efikasnost za određeni tip toplotnog motora sa datim temperaturama grejača i frižidera.

Za električni motor pronađite utrošeni rad kao proizvod snage i vremena izvršenja. Na primjer, ako elektromotor dizalice snage 3,2 kW podigne teret od 800 kg na visinu od 3,6 m za 10 s, tada je njegova efikasnost jednaka omjeru korisnog rada Ap=m∙g∙h, gdje je m je masa tereta, g≈10 m / s² ubrzanje slobodnog pada, h - visina do koje je teret podignut, i utrošeni rad Az = P∙t, gdje je P snaga motora, t je vrijeme njegovog rada. Dobijte formulu za određivanje efikasnosti = Ap / Az ∙ 100% = (m ∙ g ∙ h) / (R ∙ t) ∙ 100% =% = (800 ∙ 10 ∙ 3,6) / (3200 ∙ ∙ 10) ∙ 90%.

Povezani video zapisi

Izvori:

• kako odrediti efikasnost

Efikasnost (faktor efikasnosti) je bezdimenzionalna vrednost koja karakteriše efikasnost rada. Rad je sila koja utiče na proces tokom vremena. Energija se troši na djelovanje sile. Energija se ulaže u snagu, snaga se ulaže u rad, rad se odlikuje efektivnošću.

Uputstvo

Proračun efikasnosti iz određivanja energije koja se troši direktno za postizanje rezultata. Može se izraziti u jedinicama potrebnim za postizanje rezultata energije, snage, moći.
Kako ne biste pogriješili, korisno je imati na umu sljedeći dijagram. Najjednostavniji uključuje element: „radnik“, izvor energije, kontrole, načine i elemente provođenja i pretvaranja energije. Energija utrošena na postizanje rezultata je energija koju troši samo „radni alat“.

Zatim određujete energiju koju je zapravo potrošio cijeli sistem u procesu postizanja rezultata. Odnosno, ne samo "radni alat", već i kontrole, pretvarači energije, kao i troškovi treba da obuhvate energiju koja se rasipa u energetskim putevima.

A onda izračunate efikasnost koristeći formulu:
K.P.D. = (A / B) * 100%, gdje
A - energija potrebna za postizanje rezultata
B je energija koju je sistem stvarno utrošio za postizanje rezultata Na primjer: 100 kW potrošeno je na rad električnog alata, dok je cijeli elektroenergetski sistem radionice za to vrijeme potrošio 120 kW. Efikasnost sistema (prodavni energetski sistem) u ovom slučaju će biti jednaka 100 kW / 120 kW = 0,83 * 100% = 83%.

Povezani video zapisi

Bilješka

Često se koristi koncept efikasnosti, procjenjujući omjer planiranih troškova energije i stvarno utrošene energije. Na primjer, omjer planirane količine posla (ili vremena potrebnog za završetak posla) prema stvarno obavljenom poslu i utrošenom vremenu. Ovdje treba biti izuzetno oprezan. Na primjer, planirali su potrošiti 200 kW na posao, ali su potrošili 100 kW. Ili su planirali da završe posao za 1 sat, ali su potrošili 0,5 sati; u oba slučaja efikasnost je 200%, što je nemoguće. Naime, u takvim slučajevima, kako kažu ekonomisti, dolazi do „Stakhanovljevog sindroma“, odnosno do svjesnog potcjenjivanja plana u odnosu na stvarno potrebne troškove.

Korisni savjeti

1. Morate procijeniti troškove energije u istim jedinicama.

2. Energija koju potroši cijeli sistem ne može biti manja od energije utrošene direktno na postizanje rezultata, odnosno efikasnost ne može biti veća od 100%.

Izvori:

• kako izračunati energiju

Savjet 3: Kako izračunati efikasnost rezervoara u World of Tanks

Ocjena efikasnosti tenka ili njegove efikasnosti jedan je od složenih pokazatelja vještine u igri. Uzima se u obzir prilikom pridruživanja vrhunskim klanovima, esport timovima i kompanijama. Formula za izračun je prilično komplicirana, pa igrači koriste razne online kalkulatore.

Formula za izračun

Jedna od prvih formula za izračunavanje izgledala je ovako:
R=K x (350 – 20 x L) + Ddmg x (0,2 + 1,5 / L) + S x 200 + Ddef x 150 + C x 150

Sama formula je prikazana na slici. Ova formula sadrži sljedeće varijable:
- R - borbena efikasnost igrača;
- K - prosječan broj uništenih tenkova (ukupan broj fragova podijeljen s ukupnim brojem bitaka):
- L - prosječni nivo rezervoara;
- S - prosječan broj otkrivenih rezervoara;
- Ddmg - prosječan iznos nanesene štete po bitci;
- Ddef - prosječan broj bodova odbrane baze;
- C - prosječan broj baznih tačaka hvatanja.

Značenje primljenih brojeva:
- manje od 600 - loš igrač; oko 6% svih igrača ima takvu efikasnost;
- od 600 do 900 - igrač je ispod prosjeka; 25% svih igrača ima takvu efikasnost;
- od 900 do 1200 - prosečan igrač; 43% igrača ima takvu efikasnost;
- od 1200 i više - jak igrač; takvih igrača je oko 25%;
- preko 1800 - jedinstveni igrač; ovo nije više od 1%.

Američki igrači koriste svoju WN6 formulu, koja izgleda ovako:
wn6=(1240 – 1040 / (MIN (TIER,6)) ^ 0,164) x FRAGS + ŠTETE x 530 / (184 x e ^ (0,24 x TIER) + 130) + SPOT x 125 + MIN(DEF,2,2) x 100 + ((185 / (0,17+ e ^ ((WINRATE - 35) x 0,134))) - 500) x 0,45 + (6-MIN(TIER,6)) x 60

U ovoj formuli:
MIN (TIER,6) - prosječan nivo tenka igrača, ako je veći od 6 koristi se vrijednost 6
FRAGS - prosječan broj uništenih tenkova
TIER - prosječan nivo igračevih tenkova
ŠTETA - prosječna šteta u borbi
MIN (DEF,2,2) - prosječan broj uhvaćenih baznih tačaka hvatanja, ako je vrijednost veća od 2,2, koristi se 2,2
WINRATE - ukupna stopa pobjeda

Kao što vidite, ova formula ne uzima u obzir osnovne poene, broj fragova na vozilima niskog nivoa, postotak pobjeda i utjecaj početnog svjetla na ocjenu ne utječu mnogo na ocjenu.

U ažuriranju, Wargeiming je predstavio indikator lične ocjene igrača, koji se izračunava korištenjem složenije formule koja uzima u obzir sve moguće statističke pokazatelje.

Kako poboljšati efikasnost

Iz formule Kx(350-20xL) se može vidjeti da što je viši nivo rezervoara, manje se bodova efikasnosti dobijaju za uništavanje tenkova, ali više za nanošenje štete. Stoga, kada igrate na vozilima niskog nivoa, pokušajte uzeti više fragova. Na visokom nivou - nanesite više štete (štete). Broj primljenih ili oborenih poena hvatanja baze ne utiče mnogo na ocjenu, štaviše, više poena efikasnosti se dodeljuje za oborene tačke hvatanja nego za primljene bazne poene.

Stoga većina igrača poboljšava svoju statistiku igrajući na nižim nivoima, u takozvanom sandboxu. Prvo, većina igrača na nižim nivoima su početnici koji nemaju vještine, ne koriste napumpanu posadu s vještinama i sposobnostima, ne koriste dodatnu opremu, ne poznaju prednosti i nedostatke određenog tenka.

Bez obzira koje vozilo koristite, pokušajte srušiti što više tačaka za hvatanje baze. Borbe voda uvelike povećavaju ocjenu efikasnosti, jer igrači u vodu djeluju koordinisano i češće ostvaruju pobjede.

Termin "efikasnost" je skraćenica izvedena od izraza "efikasnost". U svom najopštijem obliku, predstavlja omjer utrošenih resursa i rezultata rada koji se njima koristi.

efikasnost

Koncept efikasnosti (COP) može se primijeniti na širok raspon tipova uređaja i mehanizama, čiji se rad temelji na korištenju bilo kojeg resursa. Dakle, ako smatramo energiju koja se koristi za rad sistema kao takav resurs, onda rezultatom toga treba smatrati količinu korisnog rada obavljenog na ovoj energiji.

Uopšteno govoreći, formula efikasnosti se može napisati na sledeći način: n = A*100%/Q. U ovoj formuli, simbol n se koristi kao oznaka za efikasnost, simbol A predstavlja količinu obavljenog posla, a Q je količinu potrošene energije. Istovremeno, treba naglasiti da je jedinica mjere efikasnosti postotak. Teoretski, maksimalna vrijednost ovog koeficijenta je 100%, ali je u praksi gotovo nemoguće postići takav pokazatelj, jer su u radu svakog mehanizma prisutni određeni gubici energije.

Efikasnost motora

Motor sa unutrašnjim sagorevanjem (ICE), koji je jedna od ključnih komponenti mehanizma modernog automobila, takođe je varijanta sistema zasnovanog na upotrebi resursa - benzina ili dizel goriva. Stoga je za njega moguće izračunati vrijednost efikasnosti.

Uprkos svim tehničkim dostignućima automobilske industrije, standardna efikasnost motora sa unutrašnjim sagorevanjem ostaje prilično niska: u zavisnosti od tehnologija koje se koriste u dizajnu motora, može biti od 25% do 60%. To je zbog činjenice da je rad takvog motora povezan sa značajnim gubicima energije.

Dakle, najveći gubici u efikasnosti motora sa unutrašnjim sagorevanjem nastaju u radu rashladnog sistema, koji uzima do 40% energije koju proizvodi motor. Značajan dio energije - do 25% - gubi se u procesu uklanjanja izduvnih plinova, odnosno jednostavno se odnosi u atmosferu. Konačno, oko 10% energije koju generira motor odlazi na prevladavanje trenja između različitih dijelova motora s unutrašnjim sagorijevanjem.

Stoga tehnolozi i inženjeri zaposleni u automobilskoj industriji ulažu značajne napore da poboljšaju efikasnost motora smanjenjem gubitaka u svim navedenim stavkama. Dakle, glavni pravac razvoja dizajna usmjerenog na smanjenje gubitaka povezanih s radom rashladnog sustava povezan je s pokušajima smanjenja veličine površina kroz koje se odvija prijenos topline. Smanjenje gubitaka u procesu razmjene plina provodi se uglavnom pomoću sistema turbo punjenja, a smanjenje gubitaka povezanih sa trenjem - korištenjem tehnološki naprednijih i modernijih materijala u dizajnu motora. Prema mišljenju stručnjaka, upotreba ovih i drugih tehnologija može podići efikasnost motora sa unutrašnjim sagorevanjem na nivo od 80% i više.

Povezani video zapisi

Izvori:

• O motoru sa unutrašnjim sagorevanjem, njegovim rezervama i perspektivama razvoja očima stručnjaka