Algoritma untuk memecahkan masalah untuk menentukan efisiensi. siklus termal menurut plot tekanan versus volume

Realitas modern melibatkan pengoperasian mesin panas yang tersebar luas. Berbagai upaya untuk menggantinya dengan motor listrik sejauh ini gagal. Masalah yang terkait dengan akumulasi listrik dalam sistem otonom diselesaikan dengan susah payah.

Yang masih relevan adalah masalah teknologi pembuatan akumulator tenaga listrik, dengan mempertimbangkan penggunaan jangka panjangnya. Karakteristik kecepatan kendaraan listrik jauh dari mobil pada mesin pembakaran internal.

Langkah pertama menuju pembuatan mesin hybrid dapat secara signifikan mengurangi emisi berbahaya di kota-kota besar, memecahkan masalah lingkungan.

Sedikit sejarah

Kemungkinan mengubah energi uap menjadi energi gerak sudah dikenal di zaman kuno. 130 SM: Filsuf Heron dari Aleksandria mempersembahkan mainan uap - aeolipil kepada penonton. Sebuah bola berisi uap mulai berputar di bawah aksi semburan yang memancar darinya. Prototipe turbin uap modern ini tidak menemukan aplikasi pada masa itu.

Selama bertahun-tahun dan berabad-abad, perkembangan filsuf dianggap hanya sebagai mainan yang menyenangkan. Pada 1629, D. Branchi Italia membuat turbin aktif. Uap menggerakkan piringan yang dilengkapi bilah.

Sejak saat itu mulailah perkembangan pesat mesin uap.

mesin panas

Konversi bahan bakar menjadi energi untuk pergerakan bagian-bagian mesin dan mekanisme digunakan dalam mesin panas.

Bagian utama mesin: pemanas (sistem untuk memperoleh energi dari luar), fluida kerja (melakukan tindakan yang berguna), lemari es.

Pemanas dirancang untuk memastikan bahwa fluida kerja telah mengumpulkan pasokan energi internal yang cukup untuk melakukan pekerjaan yang bermanfaat. Kulkas menghilangkan kelebihan energi.

Karakteristik utama efisiensi disebut efisiensi mesin kalor. Nilai ini menunjukkan bagian mana dari energi yang dihabiskan untuk pemanasan dihabiskan untuk melakukan pekerjaan yang bermanfaat. Semakin tinggi efisiensinya, semakin menguntungkan pengoperasian mesin, tetapi nilai ini tidak boleh melebihi 100%.

Perhitungan efisiensi

Biarkan pemanas memperoleh dari luar energi sama dengan Q 1 . Fluida kerja melakukan kerja A, sedangkan energi yang diberikan ke lemari es adalah Q 2 .

Berdasarkan definisi tersebut, kami menghitung efisiensi:

η= A / Q 1 . Kami memperhitungkan bahwa A \u003d Q 1 - Q 2.

Dari sini, efisiensi mesin kalor yang rumusnya berbentuk η = (Q 1 - Q 2) / Q 1 = 1 - Q 2 / Q 1 memungkinkan kita menarik kesimpulan sebagai berikut:

  • Efisiensi tidak boleh melebihi 1 (atau 100%);
  • untuk memaksimalkan nilai ini, diperlukan peningkatan energi yang diterima dari pemanas atau penurunan energi yang diberikan ke lemari es;
  • peningkatan energi pemanas dicapai dengan mengubah kualitas bahan bakar;
  • mengurangi energi yang diberikan ke lemari es, memungkinkan untuk mencapai fitur desain mesin.

Mesin panas ideal

Apakah mungkin membuat mesin seperti itu, yang efisiensinya maksimum (idealnya, sama dengan 100%)? Fisikawan teoretis Prancis dan insinyur berbakat Sadi Carnot mencoba menemukan jawaban atas pertanyaan ini. Pada tahun 1824, perhitungan teoretisnya tentang proses yang terjadi dalam gas dipublikasikan.

Gagasan utama di balik mesin ideal adalah melakukan proses reversibel dengan gas ideal. Kita mulai dengan pemuaian gas secara isotermal pada suhu T 1 . Jumlah panas yang dibutuhkan untuk ini adalah Q 1. Setelah gas mengembang tanpa pertukaran panas, setelah mencapai suhu T 2, gas dikompresi secara isotermal, mentransfer energi Q 2 ke lemari es. Kembalinya gas ke keadaan semula adalah adiabatik.

Efisiensi mesin panas Carnot yang ideal, jika dihitung secara akurat, sama dengan rasio perbedaan suhu antara alat pemanas dan pendingin dengan suhu yang dimiliki pemanas. Tampilannya seperti ini: η=(T 1 - T 2)/ T 1.

Efisiensi yang mungkin dari mesin kalor, yang rumusnya adalah: η= 1 - T 2 / T 1 , hanya bergantung pada suhu pemanas dan pendingin dan tidak boleh lebih dari 100%.

Selain itu, rasio ini memungkinkan kita untuk membuktikan bahwa efisiensi mesin kalor bisa sama dengan satu kesatuan hanya ketika lemari es mencapai suhunya. Seperti yang Anda ketahui, nilai ini tidak dapat dicapai.

Perhitungan teoretis Carnot memungkinkan untuk menentukan efisiensi maksimum mesin panas dari desain apa pun.

Teorema yang dibuktikan oleh Carnot adalah sebagai berikut. Mesin panas sewenang-wenang dalam keadaan apa pun tidak mampu memiliki koefisien efisiensi yang lebih besar dari nilai efisiensi mesin panas ideal yang serupa.

Contoh pemecahan masalah

Contoh 1 Berapakah efisiensi mesin kalor ideal jika suhu pemanas 800°C dan suhu lemari es 500°C lebih rendah?

T 1 \u003d 800 o C \u003d 1073 K, ∆T \u003d 500 o C \u003d 500 K, η -?

Menurut definisi: η=(T 1 - T 2)/ T 1.

Kita tidak diberi suhu kulkas, melainkan ∆T = (T 1 - T 2), dari sini :

η \u003d ∆T / T 1 \u003d 500 K / 1073 K \u003d 0,46.

Jawab: efisiensi = 46%.

Contoh 2 Tentukan efisiensi mesin kalor ideal jika 650 J kerja berguna dilakukan karena diperoleh satu kilojoule energi pemanas Berapa suhu pemanas mesin kalor jika suhu cairan pendingin 400 K?

Q 1 \u003d 1 kJ \u003d 1000 J, A \u003d 650 J, T 2 \u003d 400 K, η -?, T 1 \u003d?

Dalam masalah ini, kita berbicara tentang instalasi termal, yang efisiensinya dapat dihitung dengan rumus:

Untuk menentukan suhu pemanas, kami menggunakan rumus efisiensi mesin kalor ideal:

η \u003d (T 1 - T 2) / T 1 \u003d 1 - T 2 / T 1.

Setelah melakukan transformasi matematis, kita mendapatkan:

T 1 \u003d T 2 / (1- η).

T 1 \u003d T 2 / (1- A / Q 1).

Mari kita hitung:

η= 650 J / 1000 J = 0,65.

T 1 \u003d 400 K / (1- 650 J / 1000 J) \u003d 1142,8 K.

Jawab: η \u003d 65%, T 1 \u003d 1142,8 K.

Kondisi nyata

Mesin panas yang ideal dirancang dengan mempertimbangkan proses yang ideal. Kerja dilakukan hanya pada proses isotermal, nilainya didefinisikan sebagai luas yang dibatasi oleh grafik siklus Carnot.

Nyatanya, tidak mungkin menciptakan kondisi untuk proses perubahan keadaan gas tanpa disertai perubahan suhu. Tidak ada bahan yang akan mengecualikan pertukaran panas dengan benda-benda di sekitarnya. Proses adiabatik tidak mungkin lagi. Dalam kasus perpindahan panas, suhu gas harus berubah.

Efisiensi mesin kalor yang diciptakan dalam kondisi nyata sangat berbeda dengan efisiensi mesin ideal. Perhatikan bahwa proses dalam mesin nyata sangat cepat sehingga variasi energi termal internal zat kerja dalam proses perubahan volumenya tidak dapat dikompensasi oleh masuknya panas dari pemanas dan kembali ke pendingin.

mesin panas lainnya

Mesin nyata beroperasi pada siklus yang berbeda:

  • Siklus Otto: proses pada volume konstan berubah secara adiabatik, menciptakan siklus tertutup;
  • Siklus diesel: isobar, adiabat, isochor, adiabat;
  • proses yang terjadi pada tekanan konstan digantikan oleh proses adiabatik, menutup siklus.

Tidak mungkin menciptakan proses keseimbangan dalam mesin nyata (untuk membawanya lebih dekat ke ideal) di bawah kondisi teknologi modern. Efisiensi mesin termal jauh lebih rendah, bahkan dengan mempertimbangkan rezim suhu yang sama seperti pada instalasi termal yang ideal.

Namun sebaiknya jangan mengurangi peran rumus perhitungan efisiensi, karena hal itu yang menjadi titik awal dalam proses kerja peningkatan efisiensi mesin nyata.

Cara untuk mengubah efisiensi

Saat membandingkan mesin panas ideal dan nyata, perlu dicatat bahwa suhu lemari es yang terakhir tidak boleh sembarang. Biasanya suasana dianggap sebagai lemari es. Suhu atmosfer hanya dapat diambil dalam perhitungan perkiraan. Pengalaman menunjukkan bahwa suhu cairan pendingin sama dengan suhu gas buang di mesin, seperti yang terjadi pada mesin pembakaran dalam (disingkat mesin pembakaran dalam).

ICE adalah mesin panas paling umum di dunia kita. Efisiensi mesin panas dalam hal ini tergantung pada suhu yang diciptakan oleh bahan bakar yang terbakar. Perbedaan mendasar antara mesin pembakaran dalam dan mesin uap adalah penggabungan fungsi pemanas dan fluida kerja perangkat dalam campuran udara-bahan bakar. Terbakar, campuran tersebut menciptakan tekanan pada bagian mesin yang bergerak.

Peningkatan suhu gas kerja dicapai dengan mengubah sifat bahan bakar secara signifikan. Sayangnya, hal ini tidak mungkin dilakukan tanpa batas waktu. Bahan apa pun dari mana ruang bakar mesin dibuat memiliki titik lelehnya sendiri. Ketahanan panas dari material tersebut adalah karakteristik utama mesin, serta kemampuan untuk mempengaruhi efisiensi secara signifikan.

Nilai efisiensi motor

Jika kita mempertimbangkan suhu uap kerja di saluran masuk yang 800 K, dan gas buang 300 K, maka efisiensi mesin ini adalah 62%. Pada kenyataannya, nilai ini tidak melebihi 40%. Penurunan tersebut terjadi karena kehilangan panas selama pemanasan rumah turbin.

Nilai pembakaran internal tertinggi tidak melebihi 44%. Meningkatkan nilai ini adalah masalah waktu dekat. Mengubah sifat material, bahan bakar adalah masalah yang sedang dikerjakan oleh pikiran terbaik umat manusia.

Cara mencari faktor efisiensi. Formula untuk efisiensi dalam hal daya

Cara mencari faktor efisiensi

Koefisien efisiensi menunjukkan rasio pekerjaan bermanfaat yang dilakukan oleh suatu mekanisme atau perangkat dengan yang dikeluarkan. Seringkali, kerja yang dikeluarkan diambil sebagai jumlah energi yang dikonsumsi perangkat untuk melakukan kerja.

Anda akan perlu

  • - mobil;
  • - termometer;
  • - Kalkulator.

Petunjuk

2. Saat menghitung efisiensi mesin kalor, pertimbangkan kerja mekanis yang dilakukan oleh mekanisme tersebut sebagai kerja yang sesuai. Untuk kerja yang dikeluarkan, ambil jumlah panas yang dilepaskan oleh bahan bakar yang terbakar, yang merupakan sumber energi motor.

3. Contoh. Gaya traksi rata-rata mesin mobil adalah 882 N. Mengkonsumsi 7 kg bensin per 100 km. Tentukan efisiensi motornya. Cari pekerjaan yang cocok dulu. Ini sama dengan hasil kali gaya F dengan jarak S, yang diatasi oleh benda di bawah pengaruhnya Ап=F?S. Tentukan jumlah panas yang akan dilepaskan selama pembakaran 7 kg bensin, ini akan menjadi kerja yang dikeluarkan Аз=Q=q?m, dimana q adalah panas spesifik pembakaran bahan bakar, untuk bensin adalah 42?10^6 J / kg, dan m adalah massa bahan bakar ini. Efisiensi motor akan sama dengan efisiensi=(F?S)/(q?m)?100%= (882?100000)/(42?10^6?7)?100%=30%.

4. Dalam kasus umum, untuk mencari efisiensi, setiap mesin kalor (mesin pembakaran dalam, mesin uap, turbin, dll.), yang pekerjaannya dilakukan oleh gas, memiliki efisiensi yang sama dengan selisih kalor yang dilepaskan oleh pemanas Q1 dan diterima oleh lemari es Q2, cari selisih kalor pemanas dan lemari es, dan bagi dengan kalor pemanas Efisiensi = (Q1-Q2) / Q1. Di sini efisiensi diukur dalam satuan submultiple dari 0 sampai 1, untuk mengubah hasilnya menjadi persentase, kalikan dengan 100.

5. Untuk mendapatkan efisiensi mesin kalor sempurna (mesin Carnot), carilah rasio perbedaan suhu antara pemanas T1 dan lemari es T2 dengan suhu pemanas COP=(T1-T2)/T1. Ini adalah efisiensi maksimum yang diizinkan untuk jenis mesin kalor tertentu dengan suhu pemanas dan lemari es tertentu.

6. Untuk motor listrik, carilah kerja yang dikeluarkan sebagai hasil kali daya dan waktu yang dilakukan. Katakanlah, jika motor listrik derek dengan daya 3,2 kW mengangkat beban 800 kg ke ketinggian 3,6 m dalam 10 detik, maka efisiensinya sama dengan rasio kerja yang sesuai Ap \u003d m?G?H, dimana m adalah massa beban, g?10 m / s? percepatan jatuh bebas, h - ketinggian beban dinaikkan, dan kerja yang dikeluarkan Az \u003d P? t, di mana P adalah tenaga motor, t adalah waktu operasinya. Dapatkan rumus untuk menentukan efisiensi = Ap / Az? 100% = (m? G? H) / (P? t)? 100% =% = (800? 10? 3.6) / (3200? 10)? 100% = 90%.

Usable action index (COP) merupakan indikator kinerja suatu sistem, baik itu mesin mobil, mesin atau mekanisme lainnya. Ini menunjukkan seberapa efektif sistem yang diberikan menggunakan energi yang diterima. Menghitung efisiensi sangat mudah.

Petunjuk

1. Lebih sering daripada tidak, efisiensi dihitung dari rasio energi yang sesuai diterapkan oleh sistem untuk setiap energi total yang diterima dalam interval waktu tertentu. Perlu dicatat bahwa efisiensi tidak memiliki satuan pengukuran khusus. Namun, dalam kurikulum sekolah, nilai ini diukur dalam persentase. Indikator ini, berdasarkan data di atas, dihitung dengan rumus :? = (A/Q)*100%, dimana? ("ini") adalah efisiensi yang diinginkan, A adalah kerja sistem yang dapat digunakan, Q adalah penjumlahan biaya energi, A dan Q diukur dalam Joule.

2. Metode di atas untuk menghitung efisiensi tidak eksklusif, karena operasi sistem yang dapat digunakan (A) dihitung dengan rumus: A = Po-Pi, di mana Po adalah energi yang disuplai ke sistem dari luar, Pi adalah energi yang hilang selama operasi sistem. Memperluas pembilang dari rumus di atas, dapat ditulis dalam bentuk berikut :? = ((Po-Pi)/Po)*100%.

3. Untuk membuat perhitungan efisiensi lebih jelas dan ilustratif, diperbolehkan untuk melihat contoh Contoh 1: Operasi yang berguna dari sistem adalah 75 J, jumlah energi yang dikeluarkan untuk operasinya adalah 100 J, diperlukan untuk mencari efisiensi sistem ini. Untuk mengatasi masalah ini, terapkan rumus pertama :? = 75/100 = 0,75 atau 75% Jawaban: Efisiensi sistem yang diusulkan adalah 75%.

4. Contoh 2: Energi yang diberikan untuk pengoperasian motor adalah 100 J, energi yang hilang selama pengoperasian motor ini adalah 25 J, Anda perlu menghitung efisiensinya. Untuk mengatasi masalah yang diusulkan, gunakan rumus ke-2 untuk menghitung indikator yang diinginkan :? = (100-25)/100 = 0,75 atau 75%. Hasil pada kedua contoh identik, teh pada kasus kedua, data pembilangnya dianalisis lebih detail.

Catatan! Banyak jenis mesin modern (katakanlah, mesin roket atau mesin turbo-udara) memiliki beberapa tahapan pekerjaannya, dan untuk keseluruhan tahapan tersebut terdapat efisiensinya sendiri, yang dihitung menggunakan salah satu rumus di atas. Tetapi untuk menemukan indikator umum, Anda perlu melipatgandakan semua efisiensi terkenal di semua tahap pengoperasian motor ini :? = ?1*?2*?3*…*?.

Nasihat yang berguna Efisiensi tidak bisa lebih besar dari satu, teh selama pengoperasian sistem apa pun, kehilangan energi pasti muncul.

Angkutan lalu lintas adalah salah satu jenis angkutan yang terdiri dari pemuatan kendaraan yang sedang dalam keadaan diam. Situasi ketika angkutan terpaksa bergerak tanpa muatan cukup umum terjadi, baik sebelum maupun sesudah pelaksanaan perintah angkutan yang direncanakan. Untuk suatu perusahaan, kemungkinan mengambil kargo tambahan berarti, minimal, pengurangan kerugian finansial.

Petunjuk

1. Mengevaluasi efektifitas penggunaan angkutan kargo lewat secara realistis untuk perusahaan Anda. Poin penting yang harus dipahami adalah fakta bahwa muatan yang lewat dapat diangkut pada saat angkutan terpaksa bergerak kosong setelah pelaksanaan permintaan angkutan utama (inti). Jika situasi seperti itu sering terjadi dalam aktivitas perusahaan Anda, pilihlah dengan berani metode pengoptimalan transportasi ini.

2. Menilai jenis kargo yang lewat dalam hal berat dan dimensi yang dapat dibawa oleh kendaraan Anda. Kargo bagian dapat menguntungkan secara ekonomi bahkan jika bagian dari ruang kargo mobil Anda tidak ditempati.

3. Pikirkan dari titik mana di rute utama Anda dapat mengambil kargo yang lewat. Lebih nyaman bagi semua orang jika Anda dapat menerima kargo seperti itu di titik akhir dari rute yang direncanakan dan membawanya ke tempat perusahaan transportasi Anda berada. Tetapi situasi seperti itu mungkin tidak selalu terjadi. Akibatnya, pertimbangkan juga kemungkinan beberapa penyimpangan dari rute tersebut, setelah menghitung, tentu saja, rasionalitas ekonomi dari metamorfosis semacam itu.

4. Cari tahu apakah pengiriman kembali diperlukan oleh perusahaan tempat Anda melakukan pengiriman terjadwal. Dalam hal ini, jauh lebih mudah untuk menyepakati harga masalah dan memastikan keamanan kerjasama tambahan yang saling menguntungkan.

5. Temukan beberapa portal Internet khusus yang menyediakan layanan informasi di bidang transportasi kargo. Seperti biasa, situs web perusahaan semacam itu memiliki bagian yang sesuai yang memungkinkan Anda menemukan kargo yang lewat di rute Anda dan meninggalkan aplikasi yang sesuai. Dalam kebanyakan kasus, penggunaan kemungkinan seperti itu membutuhkan, minimal, pendaftaran di situs. Ini akan sempurna jika sumber informasi memiliki probabilitas bawaan untuk tinjauan logistik penawaran balik.

6. Jangan abaikan transportasi kelompok, ketika kargo berukuran kecil dari klien yang berbeda diangkut ke arah yang sama dengan moda transportasi yang sama. Pada saat yang sama, transportasi harus membuat rute antar-jemput ke arah yang dipilih.

Catatan! Menemukan kargo yang lewat sangatlah mudah! Tugas utama layanan kami adalah mencari berbagai unduhan, yang dapat dilakukan pengguna tidak hanya = dengan kenyamanan maksimal untuk diri mereka sendiri, tetapi juga dengan hadiah yang ideal. Dengan bantuan sistem kami, yang didasarkan pada penggunaan teknologi informasi modern, dimungkinkan untuk mendeteksi kargo dengan sangat mudah.

Nasihat yang berguna Tampaknya Anda telah memutuskan untuk membeli atau menyewa truk besar, yang dengannya Anda berniat menghasilkan uang dengan mengangkut barang melintasi Rusia, CIS, dan Eropa. Tidak masalah apakah Anda menyewa supir atau menyetir sendiri, Anda akan membutuhkan pelanggan, yaitu barang untuk transportasi. Maka Anda pasti akan berpikir atau memikirkan lebih dalam tentang di mana dan bagaimana menemukan kargo untuk truk Anda?

Untuk menemukan indikator tindakan yang berguna dari mesin apa pun, perlu membagi pekerjaan yang berguna dengan yang dikeluarkan dan dikalikan dengan 100 persen. Untuk mesin panas, temukan nilai ini dengan rasio daya dikalikan dengan durasi operasi dengan panas yang dilepaskan selama pembakaran bahan bakar. Secara teoritis, efisiensi mesin kalor ditentukan oleh perbandingan suhu lemari es dan pemanas. Untuk motor listrik, tentukan perbandingan dayanya dengan daya arus yang dikonsumsi.

Anda akan perlu

  • paspor mesin pembakaran dalam (ICE), termometer, penguji

Petunjuk

1. Menentukan efisiensi mesin pembakaran dalam Temukan kekuatannya dalam dokumentasi teknis mesin khusus ini. Tuang bahan bakar dalam jumlah tertentu ke dalam tangkinya dan nyalakan mesin sehingga bekerja selama beberapa waktu dengan siklus penuh, mengembangkan tenaga maksimum yang tertera di paspor. Dengan bantuan stopwatch, catat waktu mesin bekerja, nyatakan dalam hitungan detik. Setelah beberapa saat, matikan mesin dan kuras sisa bahan bakar. Dengan mengurangkan volume akhir dari volume awal bahan bakar yang terisi, temukan volume bahan bakar yang dikonsumsi. Dengan menggunakan tabel, temukan kerapatannya dan kalikan dengan volume untuk mendapatkan massa bahan bakar yang digunakan m=? V. Nyatakan massa dalam kilogram. Bergantung pada jenis bahan bakarnya (bahan bakar bensin atau solar), tentukan panas spesifiknya dari tabel. Untuk menentukan efisiensi, kalikan daya maksimum dengan waktu pengoperasian mesin dan dengan 100%, dan bagi hasilnya secara bertahap dengan massa dan panas spesifik pembakaran. Efisiensi = P t 100% / (q m).

2. Untuk mesin dengan kalor sempurna, diperbolehkan menggunakan rumus Carnot. Untuk melakukan ini, cari tahu suhu pembakaran bahan bakar dan ukur suhu lemari es (gas buang) dengan termometer khusus. Ubah suhu yang diukur dalam derajat Celcius ke skala tanpa syarat, yang menambahkan angka 273. Untuk menentukan efisiensi, kurangi rasio suhu lemari es dan pemanas (suhu pembakaran bahan bakar) dari angka 1 Efisiensi \u003d (1-Thol / Tnag) 100%. Opsi untuk menghitung efisiensi ini tidak mempertimbangkan gesekan mekanis dan pertukaran panas dengan lingkungan luar.

3. Menentukan efisiensi motor listrik Cari tahu daya pengenal motor listrik, menurut dokumentasi teknis. Hubungkan ke sumber arus, setelah mencapai siklus poros maksimum, dan dengan bantuan penguji, ukur nilai tegangan di atasnya dan kekuatan arus di sirkuit. Untuk menentukan efisiensi, bagi daya yang dinyatakan dalam dokumentasi dengan hasil kali kuat arus dan tegangan, kalikan total dengan 100% efisiensi = P 100% / (I U).

Video Terkait

Catatan! Dalam semua perhitungan, efisiensi harus kurang dari 100%.

Untuk mensurvei dinamika populasi biasa, sosiolog perlu menentukan koefisien keseluruhan. Yang utama adalah indikator angka kelahiran, angka kematian, angka perkawinan dan pendapatan natura. Berdasarkan mereka, dimungkinkan untuk membuat gambaran demografis pada titik waktu tertentu.

Petunjuk

1. Perlu diketahui bahwa tarif keseluruhan adalah tarif relatif. Dengan demikian, jumlah kelahiran pada periode tertentu, katakanlah selama satu tahun, akan berbeda dengan angka kelahiran pada umumnya. Hal ini disebabkan ketika ditemukan, data jumlah penduduk diperhitungkan. Hal ini memungkinkan untuk membandingkan hasil survei saat ini dengan hasil tahun-tahun sebelumnya.

2. Tentukan periode penagihan. Katakanlah, untuk menemukan tingkat pernikahan, Anda perlu menentukan berapa lama jumlah pernikahan yang Anda pedulikan. Jadi, data enam bulan terakhir akan sangat berbeda dengan yang Anda dapatkan saat menentukan jangka waktu lima tahun. Pertimbangkan bahwa periode perhitungan saat menghitung keseluruhan indikator ditunjukkan dalam beberapa tahun.

3. Tentukan jumlah penduduk. Data serupa dapat diperoleh dengan mengacu pada data sensus penduduk. Untuk menentukan angka kelahiran total, angka kematian, angka perkawinan, dan angka perceraian, Anda perlu mencari hasil perkalian jumlah penduduk dan periode referensi. Tulis angka yang dihasilkan dalam penyebut.

4. Ganti pembilang dengan indikator tanpa syarat yang sesuai dengan kerabat yang diinginkan. Katakanlah, jika Anda dihadapkan pada tugas untuk menentukan tingkat kesuburan universal, maka sebagai pengganti pembilang harus ada angka yang mencerminkan jumlah total anak yang lahir untuk periode yang menjadi perhatian Anda. Jika tujuan Anda adalah untuk menentukan tingkat kematian atau perkawinan, maka masukkan jumlah orang yang meninggal dalam periode perhitungan atau jumlah mereka yang menikah, masing-masing, sebagai ganti pembilangnya.

5. Kalikan angka yang dihasilkan dengan 1000. Ini akan menjadi indikator keseluruhan yang Anda inginkan. Jika tugas Anda adalah mencari total angka kelahiran, kurangi angka kematian dari angka kelahiran.

Video Terkait

Di bawah kata "bekerja" dirasakan sebelum setiap tindakan, yang memberi seseorang mata pencaharian. Dengan kata lain, dia menerima hadiah fisik untuk itu. Namun demikian, orang-orang siap di waktu senggang mereka, baik secara gratis atau dengan biaya simbolis murni, untuk juga berpartisipasi dalam pekerjaan yang bermanfaat secara sosial yang ditujukan untuk mendukung yang membutuhkan, pekarangan dan jalan pertamanan, pertamanan, dll. Jumlah relawan seperti itu mungkin masih banyak, tetapi mereka seringkali tidak tahu di mana layanan mereka dibutuhkan.

Petunjuk

1. Salah satu jenis pekerjaan yang bermanfaat secara sosial adalah amal. Ini termasuk bantuan kepada kelompok populasi yang membutuhkan dan tidak terlindungi secara sosial: orang cacat, orang tua, tunawisma. Singkatnya, kepada setiap orang yang, karena suatu alasan, menemukan dirinya dalam situasi kehidupan yang sulit.

2. Relawan yang ingin mengambil bagian dalam pemberian bantuan tersebut harus menghubungi organisasi filantropi terdekat atau departemen bantuan publik. Anda dapat mencari tahu di gereja terdekat - pendeta mungkin tahu kawanannya yang mana yang sangat membutuhkan dukungan.

3. Anda juga dapat mengambil inisiatif kata demi kata di tempat tinggal - pensiunan yang kesepian, orang cacat atau ibu tunggal yang memiliki seluruh rubel di rekening mereka mungkin tinggal di gedung apartemen. Beri mereka semua bantuan yang Anda bisa. Itu sama sekali tidak terdiri dari sumbangan uang - diperbolehkan, katakanlah, dari waktu ke waktu untuk pergi ke toko bahan makanan atau ke apotek untuk membeli obat-obatan.

4. Banyak orang ingin mengambil bagian dalam perbaikan kota asalnya. Mereka harus menghubungi struktur kotamadya setempat yang relevan, misalnya, mereka yang bertanggung jawab untuk membersihkan wilayah, pertamanan. Mungkin akan ada pekerjaan. Selain itu, diperbolehkan, katakanlah, atas inisiatif Anda sendiri untuk memecahkan petak bunga di bawah jendela rumah, menanam bunga.

5. Ada orang yang sangat menyayangi binatang, ingin membantu anjing dan kucing terlantar. Jika Anda termasuk dalam kategori ini, hubungi organisasi hak hewan setempat atau suaka hewan. Nah, jika Anda tinggal di kota besar yang memiliki kebun binatang, tanyakan kepada administrasi apakah diperlukan asisten perawatan hewan. Seperti biasa, tawaran bantuan seperti itu disambut dengan rasa terima kasih.

6. Tidak mungkin melupakan asuhan generasi muda. Jika seorang sukarelawan yang antusias dapat, katakanlah, memimpin kelas di lingkungan sekolah atau pusat budaya dan kreativitas tertentu, dia akan membawa manfaat yang besar. Singkatnya, ada banyak pekerjaan yang bermanfaat secara sosial untuk merawat orang, untuk setiap selera dan kemungkinan. Akan ada keinginan.

Indikator kelembaban - indikator yang digunakan untuk menentukan parameter iklim mikro. Dimungkinkan untuk menghitungnya dengan memiliki informasi tentang curah hujan di wilayah tersebut untuk waktu yang agak lama.

Indeks kelembaban

Koefisien kelembaban adalah indikator khusus yang dikembangkan oleh para ahli di bidang meteorologi untuk menilai tingkat kelembaban iklim mikro di suatu wilayah tertentu. Pada saat yang sama, diperhitungkan bahwa iklim mikro adalah ingatan jangka panjang dari kondisi cuaca di suatu daerah. Oleh karena itu, diputuskan juga untuk mempertimbangkan indeks kelembapan dalam jangka waktu yang lama: seperti biasa, indikator ini dihitung berdasarkan data yang dikumpulkan sepanjang tahun, sehingga indeks kelembapan menunjukkan seberapa besar jumlah curah hujan yang turun selama periode tersebut di wilayah yang dipertimbangkan. Hal ini, pada gilirannya, merupakan salah satu faktor utama yang menentukan jenis vegetasi yang ada di daerah tersebut.

Perhitungan Indeks Kelembaban

Rumus untuk menghitung indeks kelembaban terlihat seperti ini: K \u003d R / E. Dalam rumus yang ditunjukkan, simbol K menunjukkan indeks kelembaban itu sendiri, dan simbol R menunjukkan jumlah curah hujan yang jatuh di suatu daerah tertentu selama tahun tersebut, dinyatakan dalam milimeter. Terakhir, simbol E menunjukkan jumlah curah hujan yang menguap dari permukaan bumi selama periode waktu yang sama. Jumlah curah hujan yang ditunjukkan, yang juga dinyatakan dalam milimeter, bergantung pada jenis tanah, suhu di suatu wilayah pada periode waktu tertentu, dan faktor lainnya. Akibatnya, terlepas dari kesederhanaan yang tampak dari rumus di atas, perhitungan indeks kelembaban membutuhkan sejumlah besar pengukuran awal menggunakan instrumen yang akurat dan hanya dapat dilakukan oleh tim ahli meteorologi yang cukup besar.Pada gilirannya, nilai indeks kelembaban di suatu area, dengan mempertimbangkan semua indikator ini, seperti biasa, memungkinkan kami untuk menentukan dengan tingkat kepastian yang tinggi jenis vegetasi mana yang dominan di wilayah tersebut. Jadi, jika indeks kelembaban melebihi 1, ini menunjukkan tingkat kelembaban yang tinggi di suatu wilayah, yang memerlukan keuntungan dari jenis vegetasi seperti taiga, tundra atau hutan tundra. Lapisan kelembaban yang puas sesuai dengan indeks kelembaban 1 dan, seperti biasa, dicirikan oleh dominasi hutan campuran atau berdaun lebar. Indeks kelembaban mulai dari 0,6 hingga 1 adalah tipikal untuk kumpulan hutan-stepa, dari 0,3 hingga 0,6 - untuk stepa, dari 0,1 hingga 0,3 - untuk wilayah semi-gurun, dan dari 0 hingga 0,1 - untuk gurun.

Video Terkait

jprosto.ru

Efisiensi

Misalkan kita sedang bersantai di pedesaan, dan kita perlu membawa air dari sumur. Kami menurunkan ember ke dalamnya, mengambil air dan mulai mengangkatnya. Apa kau lupa apa tujuan kita? Itu benar: ambil air. Tapi lihat: kami tidak hanya mengangkat air, tetapi juga ember itu sendiri, serta rantai berat yang digantungnya. Ini dilambangkan dengan panah dua warna: berat beban yang kita angkat adalah jumlah dari berat air dan berat ember dan rantai.

Mempertimbangkan situasi secara kualitatif, kami akan mengatakan: bersama dengan pekerjaan mengangkat air yang bermanfaat, kami juga melakukan pekerjaan lain - mengangkat ember dan rantai. Tentu saja, tanpa rantai dan ember, kita tidak akan bisa menimba air, namun dari sudut pandang tujuan akhir, bobotnya "merugikan" kita. Jika bobot ini lebih kecil, maka total kerja yang dilakukan juga akan lebih sedikit (dengan kerja berguna yang sama).

Sekarang mari beralih ke studi kuantitatif dari karya-karya ini dan memperkenalkan kuantitas fisik yang disebut faktor efisiensi.

Tugas. Apel dipilih untuk diproses, pemuat menuangkan dari keranjang ke dalam truk. Massa keranjang kosong adalah 2 kg, dan apel di dalamnya 18 kg. Berapa bagian dari pekerjaan yang berguna dari loader dari total pekerjaannya?

Larutan. Pekerjaan penuh memindahkan apel dalam keranjang. Pekerjaan ini terdiri dari mengangkat apel dan mengangkat keranjang. Penting: mengangkat apel adalah pekerjaan yang bermanfaat, tetapi mengangkat keranjang “tidak berguna”, karena tujuan pekerjaan pemuat adalah hanya memindahkan apel.

Mari kita perkenalkan notasinya: Fя adalah gaya yang digunakan tangan hanya untuk mengangkat apel, dan Fк adalah gaya yang digunakan tangan untuk mengangkat keranjang saja. Masing-masing gaya ini sama dengan gaya gravitasi yang bersesuaian: F=mg.

Dengan menggunakan rumus A = ±(F||  l) , kita “menuliskan” usaha kedua gaya ini:

Auseful \u003d + Fya lya \u003d mya g h dan Auseless \u003d + Fk lk \u003d mk g h

Karya lengkap terdiri dari dua karya, yaitu sama dengan jumlah mereka:

Afull \u003d Auseful + Auseless \u003d mi g h + mk g h \u003d (mi + mk) g h

Dalam soal, kita diminta untuk menghitung bagian pekerjaan bermanfaat loader dari total pekerjaannya. Kami melakukan ini dengan membagi pekerjaan yang bermanfaat dengan total:

Dalam fisika, bagian seperti itu biasanya dinyatakan sebagai persentase dan dilambangkan dengan huruf Yunani "η" (baca: "ini"). Hasilnya, kami mendapatkan:

η \u003d 0,9 atau η \u003d 0,9 100% \u003d 90%, yang sama.

Angka ini menunjukkan bahwa dari 100% pekerjaan penuh loader, bagian dari pekerjaannya yang bermanfaat adalah 90%. Masalah terpecahkan.

Kuantitas fisik yang sama dengan rasio kerja yang bermanfaat dengan kerja lengkap yang dilakukan memiliki namanya sendiri dalam fisika - efisiensi - koefisien efisiensi:

Setelah menghitung efisiensi menggunakan rumus ini, biasanya dikalikan dengan 100%. Dan sebaliknya: untuk mengganti efisiensi dalam rumus ini, nilainya harus diubah dari persentase menjadi pecahan desimal, dibagi 100%.

pertanyaan-fisika.ru

efisiensi mesin panas. Efisiensi mesin panas

Pengoperasian banyak jenis mesin dicirikan oleh indikator penting seperti efisiensi mesin kalor. Setiap tahun, para insinyur berusaha keras untuk menciptakan peralatan yang lebih canggih yang, dengan biaya bahan bakar yang lebih rendah, akan memberikan hasil yang maksimal dari penggunaannya.

Perangkat mesin panas

Sebelum memahami apa itu efisiensi (koefisien kinerja), perlu dipahami bagaimana mekanisme ini bekerja. Tanpa mengetahui prinsip-prinsip tindakannya, tidak mungkin untuk mengetahui esensi dari indikator ini. Mesin kalor adalah alat yang bekerja dengan menggunakan energi dalam. Setiap mesin panas yang mengubah energi panas menjadi energi mekanik menggunakan pemuaian termal zat dengan meningkatnya suhu. Dalam mesin solid-state, dimungkinkan tidak hanya untuk mengubah volume materi, tetapi juga bentuk bodinya. Pengoperasian mesin semacam itu tunduk pada hukum termodinamika.

Prinsip operasi

Untuk memahami cara kerja mesin panas, perlu untuk mempertimbangkan dasar-dasar desainnya. Untuk pengoperasian perangkat, diperlukan dua badan: panas (pemanas) dan dingin (lemari es, pendingin). Prinsip pengoperasian mesin panas (efisiensi mesin panas) tergantung pada jenisnya. Seringkali, kondensor uap berfungsi sebagai lemari es, dan semua jenis bahan bakar yang terbakar di tungku berfungsi sebagai pemanas. Efisiensi mesin panas ideal ditemukan dengan rumus berikut:

Efisiensi = (Teater - Tcold.) / Teater. x 100%.

Pada saat yang sama, efisiensi mesin nyata tidak akan pernah melebihi nilai yang diperoleh menurut rumus ini. Selain itu, indikator ini tidak akan pernah melebihi nilai di atas. Untuk meningkatkan efisiensi, paling sering menaikkan suhu pemanas dan menurunkan suhu lemari es. Kedua proses ini akan dibatasi oleh kondisi pengoperasian peralatan yang sebenarnya.

Selama pengoperasian mesin panas, pekerjaan dilakukan, karena gas mulai kehilangan energi dan mendingin hingga suhu tertentu. Yang terakhir biasanya beberapa derajat di atas atmosfer sekitarnya. Ini adalah suhu kulkas. Perangkat khusus semacam itu dirancang untuk pendinginan dengan kondensasi berikutnya dari uap buangan. Jika ada kondensor, suhu lemari es terkadang lebih rendah dari suhu sekitar.

Dalam mesin kalor, benda, ketika dipanaskan dan mengembang, tidak mampu memberikan semua energi dalamnya untuk melakukan usaha. Sebagian panas akan dipindahkan ke lemari es bersama dengan gas buang atau uap. Bagian dari energi internal termal ini pasti hilang. Selama pembakaran bahan bakar, fluida kerja menerima sejumlah panas Q1 dari pemanas. Pada saat yang sama, ia masih melakukan pekerjaan A, di mana ia mentransfer sebagian energi panas ke lemari es: Q2

Efisiensi mencirikan efisiensi mesin di bidang konversi dan transmisi energi. Indikator ini sering diukur sebagai persentase. Rumus efisiensi:

η*A/Qx100%, di mana Q adalah energi yang dikeluarkan, A adalah usaha yang bermanfaat.

Berdasarkan hukum kekekalan energi, dapat disimpulkan bahwa efisiensi selalu kurang dari satu. Dengan kata lain, tidak akan pernah ada pekerjaan yang lebih bermanfaat daripada energi yang dikeluarkan untuk itu.

Efisiensi mesin adalah rasio kerja yang berguna dengan energi yang disuplai oleh pemanas. Itu dapat direpresentasikan sebagai rumus berikut:

η = (Q1-Q2)/ Q1, dimana Q1 adalah kalor yang diterima dari heater, dan Q2 diberikan ke refrigerator.

Operasi mesin panas

Usaha yang dilakukan oleh mesin kalor dihitung dengan rumus berikut:

A = |QH| - |QX|, di mana A bekerja, QH adalah jumlah panas yang diterima dari pemanas, QX adalah jumlah panas yang diberikan ke pendingin.

|QH| - |QX|)/|QH| = 1 - |QX|/|QH|

Itu sama dengan rasio pekerjaan yang dilakukan oleh mesin dengan jumlah panas yang diterima. Bagian dari energi panas hilang selama transfer ini.

mesin Carnot

Efisiensi maksimum mesin kalor dicatat untuk perangkat Carnot. Hal ini disebabkan fakta bahwa dalam sistem ini hanya bergantung pada suhu absolut dari pemanas (Тн) dan pendingin (Тх). Efisiensi mesin kalor yang beroperasi menurut siklus Carnot ditentukan dengan rumus berikut:

(Tn - Tx) / Tn = - Tx - Tn.

Hukum termodinamika memungkinkan untuk menghitung efisiensi maksimum yang dimungkinkan. Untuk pertama kalinya indikator ini dihitung oleh ilmuwan dan insinyur Prancis Sadi Carnot. Dia menemukan mesin panas yang bekerja dengan gas ideal. Ini bekerja pada siklus 2 isoterm dan 2 adiabat. Prinsip operasinya cukup sederhana: kontak pemanas dibawa ke bejana dengan gas, akibatnya fluida kerja mengembang secara isotermal. Pada saat yang sama, ia berfungsi dan menerima panas dalam jumlah tertentu. Setelah bejana diisolasi secara termal. Meskipun demikian, gas terus mengembang, tetapi sudah secara adiabatik (tanpa pertukaran panas dengan lingkungan). Saat ini, suhunya turun ke lemari es. Pada saat ini, gas bersentuhan dengan lemari es, sehingga memberikan sejumlah panas selama kompresi isometrik. Kemudian bejana diisolasi lagi secara termal. Dalam hal ini, gas dikompresi secara adiabatik ke volume dan keadaan aslinya.

Varietas

Saat ini, ada banyak jenis mesin kalor yang beroperasi dengan prinsip berbeda dan bahan bakar berbeda. Mereka semua memiliki efisiensinya sendiri. Ini termasuk yang berikut:

Mesin pembakaran dalam (piston), yaitu mekanisme di mana sebagian energi kimia dari bahan bakar yang terbakar diubah menjadi energi mekanik. Perangkat semacam itu bisa berupa gas dan cairan. Ada mesin 2 tak dan 4 tak. Mereka mungkin memiliki siklus tugas yang berkelanjutan. Menurut metode pembuatan campuran bahan bakar, mesin tersebut adalah karburator (dengan campuran eksternal) dan diesel (dengan internal). Menurut jenis konverter energi, mereka dibagi menjadi piston, jet, turbin, gabungan. Efisiensi mesin tersebut tidak melebihi 0,5.

Mesin Stirling - perangkat di mana fluida kerja berada di ruang tertutup. Ini adalah sejenis mesin pembakaran eksternal. Prinsip operasinya didasarkan pada pendinginan/pemanasan tubuh secara berkala dengan produksi energi karena perubahan volumenya. Ini adalah salah satu mesin paling efisien.

Mesin turbin (putar) dengan pembakaran bahan bakar eksternal. Instalasi semacam itu paling sering ditemukan di pembangkit listrik tenaga panas.

Mesin pembakaran internal turbin (putar) digunakan di pembangkit listrik termal dalam mode puncak. Tidak biasa seperti yang lain.

Mesin turboprop menghasilkan sebagian daya dorong karena baling-baling. Sisanya berasal dari gas buang. Desainnya adalah mesin putar (turbin gas), pada porosnya dipasang baling-baling.

Jenis mesin panas lainnya

Mesin roket, turbojet, dan jet yang memperoleh daya dorong dari kembalinya gas buang.

Mesin solid state menggunakan bodi padat sebagai bahan bakar. Saat bekerja, bukan volumenya yang berubah, melainkan bentuknya. Selama pengoperasian peralatan, perbedaan suhu yang sangat kecil digunakan.


Bagaimana Anda dapat meningkatkan efisiensi

Apakah mungkin untuk meningkatkan efisiensi mesin kalor? Jawabannya harus dicari dalam termodinamika. Ini mempelajari transformasi timbal balik dari berbagai jenis energi. Telah ditetapkan bahwa tidak mungkin mengubah semua energi termal yang tersedia menjadi listrik, mekanik, dll. Pada saat yang sama, konversinya menjadi energi panas terjadi tanpa batasan apa pun. Hal ini dimungkinkan karena sifat energi panas didasarkan pada pergerakan partikel yang tidak teratur (kacau).

Semakin panas tubuh, semakin cepat molekul penyusunnya bergerak. Gerakan partikel akan menjadi lebih tidak menentu. Bersamaan dengan itu, semua orang tahu bahwa keteraturan dapat dengan mudah diubah menjadi kekacauan, yang sangat sulit untuk ditertibkan.

fb.ru

Koefisien kinerja (COP) - istilah yang dapat diterapkan, mungkin, untuk setiap sistem dan perangkat. Bahkan seseorang memiliki efisiensi, meskipun, mungkin, belum ada formula objektif untuk menemukannya. Pada artikel ini, kami akan menjelaskan secara rinci apa itu efisiensi dan bagaimana cara menghitungnya untuk berbagai sistem.

definisi efisiensi

Efisiensi adalah indikator yang mencirikan efisiensi sistem tertentu dalam kaitannya dengan pengembalian atau konversi energi. Efisiensi adalah nilai tak terukur dan direpresentasikan baik sebagai nilai numerik dalam rentang dari 0 hingga 1, atau sebagai persentase.

Rumus umum

Efisiensi ditunjukkan dengan simbol Ƞ.

Rumus matematika umum untuk mencari efisiensi ditulis sebagai berikut:

Ƞ=A/Q, di mana A adalah energi/kerja yang berguna yang dilakukan oleh sistem, dan Q adalah energi yang dikonsumsi oleh sistem ini untuk mengatur proses memperoleh keluaran yang berguna.

Sayangnya, faktor efisiensi selalu kurang dari satu atau sama dengan itu, karena menurut hukum kekekalan energi, kita tidak dapat memperoleh lebih banyak pekerjaan daripada energi yang dihabiskan. Selain itu, efisiensinya, pada kenyataannya, sangat jarang sama dengan satu, karena kerja yang bermanfaat selalu disertai dengan kerugian, misalnya untuk memanaskan mekanisme.

Efisiensi mesin panas

Mesin kalor adalah alat yang mengubah energi panas menjadi energi mekanik. Dalam mesin kalor, kerja ditentukan oleh selisih antara jumlah panas yang diterima dari pemanas dan jumlah panas yang diberikan ke pendingin, oleh karena itu efisiensi ditentukan dengan rumus:

  • Ƞ=Qн-Qх/Qн, dengan Qн adalah jumlah panas yang diterima dari pemanas, dan Qх adalah jumlah panas yang diberikan ke pendingin.

Dipercayai bahwa efisiensi tertinggi diberikan oleh mesin yang beroperasi pada siklus Carnot. Dalam hal ini, efisiensi ditentukan oleh rumus:

  • Ƞ=T1-T2/T1, dengan T1 adalah suhu sumber panas, T2 adalah suhu sumber dingin.

Efisiensi motor listrik

Motor listrik adalah suatu alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik, sehingga efisiensi dalam hal ini adalah rasio efisiensi alat tersebut dalam kaitannya dengan konversi energi listrik menjadi energi mekanik. Rumus untuk mencari efisiensi motor listrik terlihat seperti ini:

  • Ƞ=P2/P1, di mana P1 adalah daya listrik yang disuplai, P2 adalah daya mekanik berguna yang dihasilkan oleh mesin.

Daya listrik ditemukan sebagai produk arus dan tegangan sistem (P=UI), dan daya mekanik ditemukan sebagai rasio kerja terhadap satuan waktu (P=A/t)

efisiensi transformator

Trafo adalah perangkat yang mengubah arus bolak-balik dari satu tegangan menjadi arus bolak-balik dari tegangan lain dengan tetap mempertahankan frekuensi. Selain itu, transformer juga dapat mengubah arus AC menjadi DC.

Efisiensi transformator ditemukan dengan rumus:

  • Ƞ=1/1+(P0+PL*n2)/(P2*n), di mana P0 - rugi tanpa beban, PL - rugi beban, P2 - daya aktif yang dialirkan ke beban, n - tingkat pembebanan relatif.

Efisiensi atau tidak efisiensi?

Perlu dicatat bahwa selain efisiensi, ada sejumlah indikator yang mencirikan efisiensi proses energi, dan kadang-kadang kita dapat menemukan deskripsi jenis - efisiensi urutan 130%, tetapi dalam hal ini harus dipahami bahwa istilah tersebut tidak digunakan dengan benar, dan, kemungkinan besar, penulis atau pabrikan memahami karakteristik yang sedikit berbeda dengan singkatan ini.

Misalnya, pompa panas dibedakan berdasarkan fakta bahwa pompa tersebut dapat mengeluarkan lebih banyak panas daripada yang dikonsumsi. Dengan demikian, mesin pendingin dapat menghilangkan lebih banyak panas dari benda yang didinginkan daripada yang dihabiskan dalam energi yang setara untuk pengaturan pembuangan. Indikator efisiensi mesin pendingin disebut koefisien kinerja, dilambangkan dengan huruf Ɛ dan ditentukan dengan rumus: Ɛ=Qx/A, di mana Qx adalah kalor yang dibuang dari ujung dingin, A adalah kerja yang dikeluarkan untuk proses penghilangan. Namun terkadang koefisien kinerja disebut juga dengan efisiensi mesin refrigerasi.

Menarik juga bahwa efisiensi boiler yang menggunakan bahan bakar fosil biasanya dihitung berdasarkan nilai kalor yang lebih rendah, padahal bisa lebih dari satu. Namun, masih tradisional disebut sebagai efisiensi. Dimungkinkan untuk menentukan efisiensi boiler dengan nilai kalor kotor, dan kemudian akan selalu kurang dari satu, tetapi dalam hal ini akan merepotkan untuk membandingkan kinerja boiler dengan data instalasi lain.

slide 1

Institusi Pendidikan Otonomi Kota "Sekolah Menengah No. 1", Malaya Vishera, Algoritma Wilayah Novgorod untuk memecahkan masalah untuk menentukan efisiensi. siklus termal menurut grafik ketergantungan tekanan pada volume Disusun oleh Lukyanets Nadezhda Nikolaevna guru fisika kategori kualifikasi tertinggi 2011

slide 2

Tugasnya adalah menentukan faktor efisiensi menurut grafik tekanan versus volume. Hitung efisiensi mesin panas menggunakan gas ideal monoatomik sebagai fluida kerja dan beroperasi sesuai dengan siklus yang ditunjukkan pada gambar. Munculnya gambar dan rekaman baru hanya terjadi setelah klik mouse.

slide 3

Tugasnya adalah menentukan faktor efisiensi menurut grafik tekanan versus volume. Hitung efisiensi mesin panas menggunakan gas ideal monoatomik sebagai fluida kerja dan beroperasi sesuai dengan siklus yang ditunjukkan pada gambar.

slide 4

Petunjuk No. 1 Oleh karena itu, perlu ditentukan dalam setiap proses dengan perubahan suhu jumlah panas yang diterima atau diberikan. Perhitungan jumlah panas yang dihasilkan berdasarkan hukum pertama termodinamika.

slide 5

Petunjuk #2 Pekerjaan yang dilakukan dalam proses apa pun secara numerik sama dengan luas gambar yang terlampir di bawah grafik dalam koordinat P(V). Luas gambar yang diarsir sama dengan pekerjaan dalam proses 2-3, dan luas gambar yang diarsir sama dengan pekerjaan dalam proses 4-1, dan pekerjaan gas inilah yang negatif, karena dari 4 ke 1 volume berkurang. Pekerjaan per siklus sama dengan jumlah dari pekerjaan ini. Oleh karena itu, kerja gas per siklus secara numerik sama dengan luas siklus ini.

slide 6

Algoritma untuk memecahkan masalah. 1. Tuliskan rumus efisiensi. 2. Tentukan kerja gas dengan luas gambar proses di koordinat P,V. 3. Analisis dalam proses mana jumlah panas diserap dan tidak dilepaskan. 4. Dengan menggunakan hukum 1 termodinamika, hitunglah jumlah kalor yang diterima. 5. Hitung efisiensinya.

Slide 7

1. Tuliskan rumus efisiensi. 2. Tentukan kerja gas dengan luas gambar proses di koordinat P,V. Larutan

Slide 8

1. Proses1 -2. V = const, P T Q diserap 2. Proses 2 - 3. P = const, V , T Q diserap 3. Proses 3 - 4. V = const, P , T Q dilepaskan 4. Proses 4 - 1. P = const, V , T Q dilepaskan 3. Analisis pada proses mana jumlah kalor yang diserap daripada dilepaskan.

Slide 9

Untuk proses 1-2 4. Dengan menggunakan hukum termodinamika ke-1, hitunglah jumlah kalor yang diterima. karenanya Untuk proses isokorik Kurangi persamaan atas dari persamaan bawah

« Fisika - Kelas 10 "

Untuk memecahkan masalah, perlu menggunakan ekspresi yang diketahui untuk menentukan efisiensi mesin kalor dan perlu diingat bahwa ungkapan (13.17) hanya berlaku untuk mesin kalor ideal.


Tugas 1.


Di ketel mesin uap, suhunya 160 ° C, dan suhu lemari es 10 ° C.
Berapa kerja maksimum yang secara teoritis dapat dilakukan oleh sebuah mesin jika batu bara seberat 200 kg dengan panas pembakaran spesifik 2,9 10 7 J/kg dibakar dalam tungku dengan efisiensi 60%?


Larutan.


Kerja maksimum dapat dilakukan oleh mesin kalor ideal yang beroperasi menurut siklus Carnot, yang efisiensinya adalah η \u003d (T 1 - T 2) / T 1, di mana T 1 dan T 2 adalah suhu absolut dari pemanas dan lemari es. Untuk sembarang mesin kalor, efisiensinya ditentukan dengan rumus η \u003d A / Q 1, dimana A adalah kerja yang dilakukan oleh mesin kalor, Q 1 adalah jumlah kalor yang diterima mesin dari pemanas.
Jelas dari kondisi soal bahwa Q 1 adalah bagian dari jumlah kalor yang dilepaskan selama pembakaran bahan bakar: Q 1 = η 1 mq.

Lalu darimana A \u003d η 1 mq (1 - T 2 / T 1) \u003d 1.2 10 9 J.

Tugas 2.


Sebuah mesin uap dengan daya N = 14,7 kW mengkonsumsi bahan bakar seberat m = 8,1 kg selama 1 jam operasi, dengan kalor pembakaran q = 3,3 10 7 J/kg.
Suhu boiler 200 °С, lemari es 58 °С.
Tentukan efisiensi mesin ini dan bandingkan dengan efisiensi mesin kalor ideal.


Larutan.


Efisiensi mesin kalor sama dengan rasio kerja mekanis A yang dilakukan dengan jumlah kalor Qlt yang dilepaskan selama pembakaran bahan bakar.
Jumlah panas Q 1 = mq.

Pekerjaan yang dilakukan dalam waktu yang sama A \u003d Nt.

Jadi, η = A/Q 1 = Nt/qm = 0,198, atau η ≈ 20%.

Untuk mesin panas yang ideal η < η ид.


Tugas 3.


Mesin kalor ideal dengan efisiensi η beroperasi pada siklus balik (Gbr. 13.15).

Berapa kalor maksimum yang dapat diambil dari lemari es dengan melakukan kerja mekanik A?



Karena mesin pendingin beroperasi pada siklus terbalik, untuk perpindahan panas dari benda yang kurang panas ke benda yang lebih panas, gaya eksternal perlu melakukan kerja positif.
Diagram skema mesin pendingin: jumlah panas Q 2 diambil dari lemari es, kerja dilakukan oleh gaya eksternal dan jumlah panas Q 1 dipindahkan ke pemanas.
Karena itu, Q 2 \u003d Q 1 (1 - η), Q 1 \u003d A / η.

Akhirnya Q 2 = (A/η)(1 - η).


Sumber: "Fisika - Kelas 10", 2014, buku teks Myakishev, Bukhovtsev, Sotsky




Dasar termodinamika. Fenomena termal - Fisika, buku teks untuk kelas 10 - Fisika kelas