Mūsdienu realitāte ir saistīta ar plaši izplatītu siltumdzinēju darbību. Daudzi mēģinājumi tos aizstāt ar elektromotoriem līdz šim ir bijuši neveiksmīgi. Problēmas, kas saistītas ar elektroenerģijas uzkrāšanu autonomās sistēmās, tiek atrisinātas ar lielām grūtībām.

Joprojām aktuālas ir elektroenerģijas akumulatoru ražošanas tehnoloģiju problēmas, ņemot vērā to ilgtermiņa izmantošanu. Elektrisko transportlīdzekļu ātruma raksturlielumi ir tālu no iekšdedzes dzinēju automašīnām.

Pirmie soļi ceļā uz hibrīddzinēju izveidi var ievērojami samazināt kaitīgo izmešu daudzumu megapilsētās, risinot vides problēmas.

Mazliet vēstures

Iespēja pārvērst tvaika enerģiju kustības enerģijā bija zināma senatnē. 130. gads pirms mūsu ēras: Aleksandrijas filozofs Herons iepazīstināja skatītājus ar tvaika rotaļlietu - eolipilu. Ar tvaiku piepildīta sfēra sāka griezties no tās izplūstošo strūklu ietekmē. Šis moderno tvaika turbīnu prototips tajos laikos neatrada pielietojumu.

Daudzus gadus un gadsimtus filozofa attīstība tika uzskatīta tikai par jautru rotaļlietu. 1629. gadā itālis D. Branči izveidoja aktīvo turbīnu. Tvaiks iedarbināja disku, kas aprīkots ar asmeņiem.

No šī brīža sākās strauja tvaika dzinēju attīstība.

siltuma dzinējs

Degvielas pārvēršana enerģijā mašīnu un mehānismu daļu kustībai tiek izmantota siltumdzinējos.

Mašīnu galvenās daļas: sildītājs (sistēma enerģijas iegūšanai no ārpuses), darba šķidrums (veic lietderīgu darbību), ledusskapis.

Sildītājs ir paredzēts, lai nodrošinātu, ka darba šķidrums ir uzkrājis pietiekamu iekšējās enerģijas piegādi lietderīga darba veikšanai. Ledusskapis noņem lieko enerģiju.

Galvenais efektivitātes raksturlielums tiek saukts par siltumdzinēju efektivitāti. Šī vērtība parāda, kāda daļa no apkurei iztērētās enerģijas tiek iztērēta noderīga darba veikšanai. Jo augstāka efektivitāte, jo izdevīgāk ir mašīnas darbība, taču šī vērtība nevar pārsniegt 100%.

Efektivitātes aprēķins

Ļaujiet sildītājam iegūt no ārpuses enerģiju, kas vienāda ar Q 1 . Darba šķidrums strādāja A, savukārt ledusskapim dotā enerģija bija Q 2 .

Pamatojoties uz definīciju, mēs aprēķinām efektivitāti:

η= A/Q 1 . Mēs ņemam vērā, ka A \u003d Q 1 - Q 2.

No šejienes siltumdzinēja efektivitāte, kuras formula ir η = (Q 1 - Q 2) / Q 1 = 1 - Q 2 / Q 1, ļauj izdarīt šādus secinājumus:

• Efektivitāte nedrīkst pārsniegt 1 (vai 100%);
• lai palielinātu šo vērtību, ir nepieciešams vai nu palielināt no sildītāja saņemto enerģiju, vai samazināt ledusskapim doto enerģiju;
• sildītāja enerģijas pieaugums tiek panākts, mainot degvielas kvalitāti;
• samazinot ledusskapim doto enerģiju, ļauj sasniegt dzinēju konstrukcijas īpašības.

Ideāls siltuma dzinējs

Vai ir iespējams izveidot tādu dzinēju, kura efektivitāte būtu maksimāla (ideālā gadījumā vienāda ar 100%)? Franču teorētiskais fiziķis un talantīgais inženieris Sadi Carnot mēģināja rast atbildi uz šo jautājumu. 1824. gadā tika publiskoti viņa teorētiskie aprēķini par gāzēs notiekošajiem procesiem.

Ideālas mašīnas galvenā ideja ir veikt atgriezeniskus procesus ar ideālu gāzi. Mēs sākam ar gāzes izotermisku izplešanos temperatūrā T 1 . Tam nepieciešamais siltuma daudzums ir Q 1. Pēc gāzes izplešanās bez siltuma apmaiņas Sasniedzot temperatūru T 2, gāze tiek izotermiski saspiesta, pārnesot enerģiju Q 2 uz ledusskapi. Gāzes atgriešanās sākotnējā stāvoklī ir adiabātiska.

Ideāla Carnot siltuma dzinēja efektivitāte, precīzi aprēķināta, ir vienāda ar attiecību starp apkures un dzesēšanas ierīču temperatūru starpību un sildītāja temperatūru. Tas izskatās šādi: η=(T 1 - T 2)/ T 1.

Siltumdzinēja iespējamā efektivitāte, kuras formula ir: η= 1 - T 2 / T 1 , ir atkarīga tikai no sildītāja un dzesētāja temperatūras un nevar būt lielāka par 100%.

Turklāt šī attiecība ļauj pierādīt, ka siltumdzinēju efektivitāte var būt vienāda ar vienotību tikai tad, kad ledusskapis sasniedz temperatūru. Kā zināms, šī vērtība nav sasniedzama.

Karno teorētiskie aprēķini ļauj noteikt jebkuras konstrukcijas siltumdzinēja maksimālo efektivitāti.

Teorēma, ko pierādīja Karno, ir šāda. Patvaļīgam siltumdzinējam nekādā gadījumā nevar būt lietderības koeficients, kas ir lielāks par ideāla siltumdzinēja lietderības koeficienta līdzīgu vērtību.

Problēmu risināšanas piemērs

1. piemērs Kāda ir ideāla siltumdzinēja efektivitāte, ja sildītāja temperatūra ir 800°C un ledusskapja temperatūra ir par 500°C zemāka?

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

Pēc definīcijas: η=(T 1 - T 2)/ T 1.

Mums netiek dota ledusskapja temperatūra, bet ∆T = (T 1 - T 2), no šejienes:

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

Atbilde: efektivitāte = 46%.

2. piemērs Noteikt ideāla siltumdzinēja lietderības koeficientu, ja, pateicoties iegūtajam vienam kilodžoulam sildītāja enerģijas, tiek veikts lietderīgs darbs 650 J. Kāda ir siltumdzinēja sildītāja temperatūra, ja dzesēšanas šķidruma temperatūra ir 400 K?

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

Šajā problēmā mēs runājam par siltuma instalāciju, kuras efektivitāti var aprēķināt pēc formulas:

Lai noteiktu sildītāja temperatūru, mēs izmantojam ideāla siltumdzinēja efektivitātes formulu:

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

Pēc matemātisko pārveidojumu veikšanas iegūstam:

T 1 \u003d T 2 / (1- η).

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

Aprēķināsim:

η = 650 J / 1000 J = 0,65.

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

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

Reāli apstākļi

Ideāls siltuma dzinējs ir izstrādāts, ņemot vērā ideālos procesus. Darbs tiek veikts tikai izotermiskos procesos, tā vērtība tiek definēta kā laukums, ko ierobežo Karno cikla grafiks.

Faktiski nav iespējams radīt apstākļus gāzes stāvokļa maiņas procesam bez temperatūras izmaiņām. Nav materiālu, kas izslēgtu siltuma apmaiņu ar apkārtējiem objektiem. Adiabātiskais process vairs nav iespējams. Siltuma pārneses gadījumā gāzes temperatūrai obligāti jāmainās.

Reālos apstākļos radīto siltumdzinēju efektivitāte būtiski atšķiras no ideālo dzinēju efektivitātes. Ņemiet vērā, ka procesi reālos dzinējos ir tik ātri, ka darba vielas iekšējās siltumenerģijas izmaiņas tās tilpuma maiņas procesā nevar kompensēt ar siltuma pieplūdi no sildītāja un atgriešanos dzesētājā.

Citi siltumdzinēji

Īsti dzinēji darbojas dažādos ciklos:

• Otto cikls: process pie nemainīga apjoma mainās adiabātiski, radot slēgtu ciklu;
• Dīzeļa cikls: izobārs, adiabāts, izohors, adiabāts;
• process, kas notiek pastāvīgā spiedienā, tiek aizstāts ar adiabātisku, noslēdzot ciklu.

Līdzsvara procesus reālos dzinējos izveidot (tuvināt ideālajiem) mūsdienu tehnoloģiju apstākļos nav iespējams. Termodzinēju efektivitāte ir daudz zemāka, pat ņemot vērā tādus pašus temperatūras režīmus kā ideālā termoinstalācijā.

Bet jums nevajadzētu samazināt efektivitātes aprēķina formulas lomu, jo tieši tā kļūst par sākumpunktu darbā, lai palielinātu reālo dzinēju efektivitāti.

Veidi, kā mainīt efektivitāti

Salīdzinot ideālos un reālos siltumdzinējus, ir vērts atzīmēt, ka pēdējo ledusskapja temperatūra nevar būt jebkura. Parasti atmosfēru uzskata par ledusskapi. Atmosfēras temperatūru var noteikt tikai aptuvenos aprēķinos. Pieredze rāda, ka dzesēšanas šķidruma temperatūra ir vienāda ar izplūdes gāzu temperatūru dzinējos, kā tas ir iekšdedzes dzinējos (saīsināti iekšdedzes dzinēji).

ICE ir visizplatītākais siltumdzinējs mūsu pasaulē. Siltumdzinēja efektivitāte šajā gadījumā ir atkarīga no degošās degvielas radītās temperatūras. Būtiska atšķirība starp iekšdedzes dzinēju un tvaika dzinējiem ir sildītāja un ierīces darba šķidruma funkciju apvienošana gaisa un degvielas maisījumā. Dedzinot, maisījums rada spiedienu uz motora kustīgajām daļām.

Darba gāzu temperatūras paaugstināšanās tiek panākta, būtiski mainot degvielas īpašības. Diemžēl bezgalīgi to darīt nav iespējams. Jebkuram materiālam, no kura izgatavota dzinēja sadegšanas kamera, ir sava kušanas temperatūra. Šādu materiālu karstumizturība ir galvenā dzinēja īpašība, kā arī spēja būtiski ietekmēt efektivitāti.

Motora efektivitātes vērtības

Ja ņemam vērā darba tvaika temperatūru, kuras ieplūdes atverē ir 800 K un izplūdes gāzu - 300 K, tad šīs iekārtas efektivitāte ir 62%. Patiesībā šī vērtība nepārsniedz 40%. Šāds samazinājums rodas siltuma zudumu dēļ turbīnas korpusa karsēšanas laikā.

Augstākā iekšdedzes vērtība nepārsniedz 44%. Šīs vērtības palielināšana ir tuvākās nākotnes jautājums. Materiālu, degvielu īpašību maiņa ir problēma, pie kuras strādā cilvēces labākie prāti.

Kā atrast efektivitātes koeficientu. Efektivitātes formula jaudas izteiksmē

Kā atrast efektivitātes koeficientu

Efektivitātes koeficients parāda lietderīgā darba attiecību, ko veic mehānisms vai ierīce, pret iztērēto. Bieži iztērētais darbs tiek uzskatīts par enerģijas daudzumu, ko ierīce patērē, lai veiktu darbu.

Jums būs nepieciešams

• - auto;
• - termometrs;
• - kalkulators.

Instrukcija

2. Aprēķinot siltumdzinēja efektivitāti, par piemērotu darbu uzskatīt mehānisma veikto mehānisko darbu. Patērētajam darbam ņemiet siltuma daudzumu, ko izdala sadegusi degviela, kas ir motora enerģijas avots.

3. Piemērs. Automašīnas dzinēja vidējais vilces spēks ir 882 N. Tas patērē 7 kg benzīna uz 100 km. Nosakiet viņa motora efektivitāti. Vispirms atrodiet piemērotu darbu. Tas ir vienāds ar spēka F reizinājumu ar attālumu S, ko pārvar ķermenis tā ietekmē Ап=F?S. Nosakiet siltuma daudzumu, kas izdalīsies, sadedzinot 7 kg benzīna, tas būs patērētais darbs Az = Q = q?m, kur q ir degvielas īpatnējais sadegšanas siltums, benzīnam tas ir 42 × 10^ 6 J / kg, un m ir šīs degvielas masa. Motora efektivitāte būs vienāda ar efektivitāti=(F?S)/(q?m)?100%= (882?100000)/(42?10^6?7)?100%=30%.

4. Vispārīgā gadījumā lietderības noteikšanai jebkuram siltumdzinējam (iekšdedzes dzinējam, tvaika dzinējam, turbīnai u.c.), kur darbs tiek veikts ar gāzi, ir lietderības rādītājs, kas vienāds ar dotā siltuma starpību. izslēgts no sildītāja Q1 un saņemts ledusskapis Q2, atrast sildītāja un ledusskapja siltuma starpību un dalīt ar sildītāja siltumu Efektivitāte = (Q1-Q2)/Q1. Šeit efektivitāti mēra vairākās vienībās no 0 līdz 1, lai rezultātu pārvērstu procentos, reiziniet to ar 100.

5. Lai iegūtu nevainojama siltumdzinēja (Karno mašīnas) efektivitāti, atrodiet sildītāja T1 un ledusskapja T2 temperatūras starpības attiecību pret sildītāja temperatūru COP=(T1-T2)/T1. Šī ir maksimālā pieļaujamā efektivitāte noteikta veida siltumdzinējam ar noteiktām sildītāja un ledusskapja temperatūrām.

6. Elektromotoram atrodiet iztērēto darbu kā jaudas un tā izpildes laika reizinājumu. Teiksim, ja celtņa elektromotors ar jaudu 3,2 kW paceļ 800 kg smagu slodzi 3,6 m augstumā 10 sekundēs, tad tā efektivitāte ir vienāda ar piemērotā darba attiecību Ap \u003d m?g?h, kur m ir kravas svars, g?10 m /Ar? brīvā kritiena paātrinājums, h - augstums, līdz kuram tika pacelta slodze, un iztērētais darbs Az \u003d P? t, kur P ir motora jauda, ​​t ir tā darbības laiks. Iegūstiet formulu efektivitātes noteikšanai = Ap / Az? 100% = (m? G? H) / (P? t)? 100% =% = (800? 10? 3,6) / (3200? 10)? 100% = 90%.

Izmantojamās darbības indekss (COP) ir sistēmas darbības rādītājs neatkarīgi no tā, vai tas ir automašīnas dzinējs, mašīna vai cits mehānisms. Tas parāda, cik efektīvi dotā sistēma izmanto saņemto enerģiju. Efektivitātes aprēķināšana ir ļoti vienkārša.

Instrukcija

1. Biežāk efektivitāte tiek aprēķināta no sistēmas atbilstoši pielietotās enerģijas attiecības pret katru kopējo saņemto enerģiju noteiktā laika intervālā. Ir vērts atzīmēt, ka efektivitātei nav īpašu mērvienību. Tomēr skolas mācību programmā šī vērtība tiek mērīta procentos. Šis rādītājs, pamatojoties uz iepriekš minētajiem datiem, tiek aprēķināts pēc formulas:? = (A/Q)*100%, kur? ("tas") ir vēlamā efektivitāte, A ir sistēmas izmantojamais darbs, Q ir summētās enerģijas izmaksas, A un Q mēra džoulos.

2. Iepriekš minētā efektivitātes aprēķina metode nav ekskluzīva, jo sistēmas izmantojamo darbību (A) aprēķina pēc formulas: A = Po-Pi, kur Po ir sistēmai no ārpuses piegādātā enerģija, Pi ir enerģijas zudumi sistēmas darbības laikā. Paplašinot iepriekš minētās formulas skaitītāju, to var uzrakstīt šādā formā:? = ((Po-Pi)/Po)*100%.

3. Lai lietderības aprēķins būtu saprotamāks un ilustratīvāks, ir atļauts redzēt piemērus 1. piemērs: Sistēmas lietderīgā darbība ir 75 J, tās darbībai iztērētais enerģijas daudzums ir 100 J, tas ir lai noteiktu šīs sistēmas efektivitāti. Lai atrisinātu šo problēmu, izmantojiet pašu pirmo formulu:? = 75/100 = 0,75 vai 75% Atbilde: Piedāvātās sistēmas efektivitāte ir 75%.

4. 2. piemērs: motora darbībai piegādātā enerģija ir 100 J, enerģijas zudumi šī motora darbības laikā ir 25 J, jāaprēķina efektivitāte. Lai atrisinātu piedāvāto problēmu, izmantojiet 2. formulu vēlamā rādītāja aprēķināšanai:? = (100-25)/100 = 0,75 vai 75%. Rezultāti abos piemēros bija identiski, tēja otrajā gadījumā, skaitītāja dati tika analizēti sīkāk.

Piezīme! Daudziem mūsdienu dzinēju veidiem (teiksim, raķešu dzinējam vai turbo-gaisa dzinējam) ir vairāki darba posmi, un visam posmam ir sava efektivitāte, tā, kas tiek aprēķināta, izmantojot jebkuru no iepriekš minētajām formulām. Bet, lai atrastu vispārīgu rādītāju, jums būs jāreizina visa slavenā efektivitāte visos šī motora darbības posmos:? = ?1*?2*?3*…*?.

Noderīgs padoms Efektivitāte nevar būt lielāka par vienotību, tēju jebkuras sistēmas darbības laikā, neizbēgami parādās enerģijas zudumi.

Apbraucamie pārvadājumi ir pārvadāšanas veids, kas sastāv no transportlīdzekļa iekraušanas, kas veic tukšgaitu. Situācijas, kad transports ir spiests pārvietoties bez kravas, ir diezgan izplatītas gan pirms, gan pēc plānotā transporta pasūtījuma izpildes. Uzņēmumam papildu kravas uzņemšanas iespēja nozīmē vismaz finansiālo zaudējumu samazināšanos.

Instrukcija

1. Reāli izvērtējiet garāmbraucošo kravu pārvadājumu izmantošanas efektivitāti savam uzņēmumam. Būtisks ir jāsaprot fakts, ka garāmbraucošu kravu var pārvadāt laikā, kad transports ir spiests pārvietoties tukšā vietā pēc primārā (pamata) transporta pieprasījuma izpildes. Ja šādas situācijas jūsu uzņēmuma darbībā notiek regulāri, drosmīgi izvēlieties šo transporta optimizācijas metodi.

2. Novērtējiet, kāda veida kravu var pārvadāt jūsu transportlīdzeklis svara un gabarītu ziņā. Pasažieru krava var būt ekonomiski izdevīga arī tad, ja daļa no Jūsu auto kravas telpas nav aizņemta.

3. Pārdomājiet, no kuriem galvenā maršruta punktiem varēsiet paņemt garāmbraucošu kravu. Visiem ērtāk, ja šādu kravu vari saņemt plānotā maršruta beigu punktā un aizvest uz vietu, kur atrodas Tava transporta kompānija. Bet šāda situācija ne vienmēr var rasties. Līdz ar to jāņem vērā arī kādas novirzes no maršruta varbūtība, protams, aprēķinot šādas metamorfozes ekonomisko racionalitāti.

4. Noskaidrojiet, vai uzņēmumam, kuram veicat plānoto sūtījumu, ir nepieciešams atgriešanas sūtījums. Šajā gadījumā ir daudz vieglāk vienoties par emisijas cenu un nodrošināt abpusēji izdevīgas papildu sadarbības drošību.

5. Atrodiet vairākus specializētus interneta portālus, kas sniedz informācijas pakalpojumus kravu pārvadājumu jomā. Kā ierasts, šādu uzņēmumu mājaslapās ir atbilstošas ​​sadaļas, kas ļauj atrast maršrutā garāmbraucošu kravu un atstāt attiecīgu pieteikumu. Vairumā gadījumu šādas varbūtības izmantošanai ir nepieciešama vismaz reģistrācija vietnē. Tas būs lieliski, ja informācijas avotā ir iebūvētas varbūtības pretpiedāvājumu loģistikas pārskatīšanai.

6. Neatstāt novārtā salikto kravu pārvadājumus, kad ar vienu un to pašu transporta veidu vienā virzienā tiek pārvadātas dažādu klientu maza izmēra kravas. Tajā pašā laikā transportam būtu jāveic maršruti izvēlētajos virzienos.

Piezīme! Atrast garāmbraucošu kravu ir pavisam vienkārši! Mūsu pakalpojuma galvenais uzdevums ir meklēt dažādas lejupielādes, tādas, kuras lietotāji var veikt ne tikai = ar maksimālu ērtību sev, bet arī ar ideālu dāvanu. Ar mūsu sistēmas palīdzību, kas ir balstīta uz moderno informācijas tehnoloģiju izmantošanu, kravas ir iespējams atklāt ļoti vienkārši.

Noderīgi padomi Šķiet, ka esat nolēmis iegādāties vai iznomāt milzīgu kravas automašīnu, ar kuras palīdzību esat iecerējis nopelnīt, pārvadājot preces pa Krieviju, NVS un Eiropu. Nav svarīgi, vai nolīgsi šoferi vai brauc pats, tev būs nepieciešami klienti, tas ir, preces transportēšanai. Tad noteikti padomāsi vai padomāsi rūpīgāk, kur un kā atrast kravu savai kravas automašīnai?

Lai atrastu jebkura dzinēja lietderīgās darbības rādītāju, lietderīgais darbs ir jāsadala ar iztērēto un jāreizina ar 100 procentiem. Siltumdzinējam šo vērtību atrodiet ar jaudas attiecību, kas reizināta ar darbības ilgumu un siltumu, kas izdalās degvielas sadegšanas laikā. Teorētiski siltumdzinēja efektivitāti nosaka ledusskapja un sildītāja temperatūru attiecība. Elektromotoriem atrodiet tā jaudas attiecību pret patērētās strāvas jaudu.

Jums būs nepieciešams

• iekšdedzes dzinēja (ICE) pase, termometrs, testeris

Instrukcija

1. Iekšdedzes dzinēja efektivitātes noteikšana Atrodiet tā jaudu šī konkrētā dzinēja tehniskajā dokumentācijā. Ielejiet tā tvertnē noteiktu daudzumu degvielas un iedarbiniet dzinēju, lai tas kādu laiku darbotos pilnos ciklos, attīstot pasē norādīto maksimālo jaudu. Ar hronometra palīdzību atzīmējiet dzinēja darbības laiku, izsakot to sekundēs. Pēc brīža apturiet dzinēju un izlejiet atlikušo degvielu. Atņemot galīgo tilpumu no sākotnējā uzpildītās degvielas tilpuma, atrodiet patērētās degvielas daudzumu. Izmantojot tabulu, atrodiet tā blīvumu un reiziniet ar tilpumu, lai iegūtu izlietotās degvielas masu m=? V. Izteikt masu kilogramos. Atkarībā no degvielas veida (benzīns vai dīzeļdegviela), nosakiet tās īpatnējo sadegšanas siltumu tabulā. Lai noteiktu efektivitāti, reiziniet maksimālo jaudu ar dzinēja darbības laiku un ar 100%, un rezultātu sadaliet pa soļiem ar tā masu un īpatnējo sadegšanas siltumu Efektivitāte = P t 100% / (q m).

2. Perfektam siltuma dzinējam ir atļauts pielietot Karno formulu. Lai to izdarītu, noskaidro degvielas sadegšanas temperatūru un ar speciālu termometru izmēra ledusskapja temperatūru (izplūdes gāzes). Pārveidojiet temperatūru, kas mērīta Celsija grādos uz beznosacījumu skalu, kuras vērtībai pievienojiet skaitli 273. Lai noteiktu efektivitāti, no skaitļa 1 atņemiet ledusskapja un sildītāja temperatūru attiecību (degvielas sadegšanas temperatūru) Efektivitāte \u003d (1) -Thol / Tnag) 100%. Šī efektivitātes aprēķina opcija neņem vērā mehānisko berzi un siltuma apmaiņu ar ārējo vidi.

3. Elektromotora efektivitātes noteikšana Noskaidrojiet elektromotora nominālo jaudu, saskaņā ar tehnisko dokumentāciju. Savienojiet to ar strāvas avotu, sasniedzot maksimālos vārpstas ciklus, un ar testera palīdzību izmēra sprieguma vērtību uz tā un strāvas stiprumu ķēdē. Lai noteiktu efektivitāti, dokumentācijā norādīto jaudu dala ar strāvas stipruma un sprieguma reizinājumu, kopējo summu reiziniet ar 100% efektivitāti = P 100% / (I U).

Saistītie video

Piezīme! Visos aprēķinos efektivitātei jābūt mazākai par 100%.

Lai apsekotu parasto iedzīvotāju skaita dinamiku, sociologiem ir jānosaka kopējie koeficienti. Galvenie no tiem ir dzimstības rādītāji, mirstības rādītāji, laulību rādītāji un ienākumi natūrā. Pamatojoties uz tiem, ir iespējams sastādīt demogrāfisko attēlu noteiktā laikā.

Instrukcija

1. Lūdzu, ņemiet vērā, ka kopējā likme ir relatīva. Tādējādi dzimušo skaits noteiktā laika posmā, teiksim, gadā, atšķirsies no kopējās dzimstības. Tas saistīts ar to, ka, to konstatējot, tiek ņemti vērā dati par kopējo iedzīvotāju skaitu. Tas ļauj salīdzināt pašreizējos aptaujas rezultātus ar iepriekšējo gadu rezultātiem.

2. Nosakiet norēķinu periodu. Teiksim, lai atrastu laulību skaitu, jums ir jānosaka, par kādu laika periodu jums rūp laulību skaits. Tātad dati par pēdējiem sešiem mēnešiem būtiski atšķirsies no tiem, ko iegūstat, nosakot piecu gadu laika periodu. Ņemiet vērā, ka aprēķina periods, aprēķinot kopējo rādītāju, ir norādīts gados.

3. Noteikt kopējo iedzīvotāju skaitu. Līdzīgus datus var iegūt, atsaucoties uz tautas skaitīšanas datiem. Lai noteiktu kopējo dzimstības, mirstības, laulību un šķiršanās koeficientu, jāatrod iedzīvotāju kopskaita un pārskata perioda reizinājums. Ierakstiet iegūto skaitli saucējā.

4. Nomainiet skaitītāju ar beznosacījuma rādītāju, kas atbilst vēlamajam radiniekam. Teiksim, ja jūs saskaraties ar uzdevumu noteikt vispārējo dzimstības koeficientu, tad skaitītāja vietā ir jābūt skaitlim, kas atspoguļo kopējo dzimušo bērnu skaitu attiecīgajā periodā. Ja jūsu mērķis ir noteikt mirstības vai laulības pakāpi, tad skaitītāja vietā ievietojiet attiecīgi mirušo skaitu aprēķina periodā vai to skaitu, kas apprecējušies.

5. Reiziniet iegūto skaitli ar 1000. Tas būs jūsu vēlamais kopējais rādītājs. Ja tavs uzdevums ir atrast kopējo dzimstību, tad no dzimstības koeficienta atņem mirstību.

Saistītie video

Zem vārda "darbs" tiek uztverts pirms katras darbības, kas dod personai iztiku. Citiem vārdiem sakot, viņš par to saņem fizisku atlīdzību. Neskatoties uz to, cilvēki ir gatavi brīvajā laikā vai nu par velti, vai par tīri simbolisku samaksu piedalīties arī sabiedriski noderīgā darbā, kas vērsts uz trūcīgo atbalstu, pagalmu un ielu labiekārtošanā, apzaļumošanā u.c. Šādu brīvprātīgo skaits, iespējams, joprojām būtu milzīgs, taču viņi bieži vien nezina, kur viņu pakalpojumi varētu būt nepieciešami.

Instrukcija

1. Viens no slavenākajiem sabiedriski noderīgā darba veidiem ir labdarība. Tā ietver palīdzību trūcīgām, sociāli neaizsargātām iedzīvotāju grupām: invalīdiem, veciem cilvēkiem, bezpajumtniekiem. Vārdu sakot, katram, kurš nez kāpēc nonācis grūtā dzīves situācijā.

2. Brīvprātīgajiem, kas vēlas piedalīties šādas palīdzības sniegšanā, jāsazinās ar tuvākajām filantropiskajām organizācijām vai valsts palīdzības dienestiem. Uzdot jautājumus var tuvākajā baznīcā – garīdznieks droši vien zina, kuram no viņa ganāmpulka ārkārtīgi nepieciešams atbalsts.

3. Iniciatīvu var uzņemties arī burtiski dzīvesvietā - iespējams, daudzdzīvokļu mājā dzīvo vientuļi pensionāri, invalīdi vai vientuļās māmiņas, kurām kontā ir viss rublis. Sniedziet viņiem visu iespējamo palīdzību. Tas nepavisam nesastāv strikti naudas ziedojumā - ir atļauts, teiksim, ik pa laikam aiziet uz pārtikas veikalu vai aptieku pēc zālēm.

4. Daudzi cilvēki vēlas piedalīties savas dzimtās pilsētas labiekārtošanā. Viņiem jāsazinās ar vietējās pašvaldības attiecīgajām struktūrām, piemēram, atbildīgajām par teritoriju sakopšanu, apzaļumošanu. Darbs droši vien būs. Turklāt ir atļauts, teiksim, pēc savas iniciatīvas uzlauzt puķu dobi zem mājas logiem, stādīt puķes.

5. Ir cilvēki, kuriem ļoti patīk dzīvnieki, kuri vēlas palīdzēt novārtā atstātiem suņiem un kaķiem. Ja esat šajā kategorijā, sazinieties ar vietējām dzīvnieku tiesību organizācijām vai dzīvnieku patversmēm. Nu, ja jūs dzīvojat milzīgā pilsētā, kur ir zoodārzi, jautājiet administrācijai, vai ir nepieciešami dzīvnieku aprūpes palīgi. Kā ierasts, šādi palīdzības piedāvājumi tiek sveikti ar pateicību.

6. Nevar aizmirst par jaunākās paaudzes audzināšanu. Ja entuziasma pilns brīvprātīgais var, teiksim, vadīt nodarbības kādā skolas pulciņā vai kultūras un jaunrades centrā, viņš nesīs lielu labumu. Vārdu sakot, ir daudz sabiedriski noderīga darba gādīgiem cilvēkiem, katrai gaumei un iespējai. Būtu vēlme.

Mitruma indikators - indikators, ko izmanto, lai noteiktu mikroklimata parametrus. To var aprēķināt, ja ir informācija par nokrišņiem reģionā diezgan ilgu laiku.

Mitruma indekss

Mitruma koeficients ir īpašs rādītājs, ko izstrādājuši meteoroloģijas jomas eksperti, lai novērtētu mikroklimata mitruma pakāpi konkrētajā reģionā. Tajā pašā laikā tika ņemts vērā, ka mikroklimats ir ilgtermiņa laika apstākļu atsaukšana noteiktā teritorijā. Līdz ar to arī tika nolemts mitruma indeksu izskatīt ilgtermiņā: kā ierasts, šis rādītājs tiek aprēķināts, pamatojoties uz gada laikā savāktajiem datiem, tādējādi mitruma indekss parāda, cik milzīgs nokrišņu daudzums šajā laikā nokrīt. periodā attiecīgajā reģionā. Tas savukārt ir viens no galvenajiem faktoriem, kas nosaka apvidū dominējošo veģetācijas veidu.

Mitruma indeksa aprēķins

Mitruma indeksa aprēķināšanas formula izskatās šādi: K \u003d R / E. Norādītajā formulā simbols K apzīmē pašu mitruma indeksu, bet simbols R apzīmē nokrišņu skaitu, kas nolijuši noteiktā apgabalā gada laikā. , izteikts milimetros. Visbeidzot, simbols E apzīmē nokrišņu daudzumu, kas tajā pašā laika periodā ir iztvaikojis no zemes virsmas. Norādītais nokrišņu daudzums, kas izteikts arī milimetros, ir atkarīgs no augsnes veida, temperatūras konkrētajā reģionā noteiktā laika periodā un citiem faktoriem. Līdz ar to, neskatoties uz iepriekšminētās formulas šķietamo vienkāršību, mitruma indeksa aprēķināšanai ir nepieciešams liels skaits agrīnu mērījumu, izmantojot precīzus instrumentus, un to var veikt tikai diezgan liela meteorologu komanda.Savukārt mitruma indeksa vērtība noteiktā apgabalā, ņemot vērā visus šos rādītājus, kā parasti, ļauj ar augstu noteiktības pakāpi noteikt, kāds veģetācijas veids šajā reģionā dominē. Tātad, ja mitruma indekss pārsniedz 1, tas norāda uz augstu mitruma līmeni attiecīgajā teritorijā, kas rada priekšrocības tādiem veģetācijas veidiem kā taiga, tundra vai meža tundra. Apmierināts mitruma slānis atbilst mitruma indeksam 1, un, kā parasti, to raksturo jauktu vai platlapju mežu pārsvars. Mitruma indekss robežās no 0,6 līdz 1 ir raksturīgs meža-stepju masīviem, no 0,3 līdz 0,6 - stepēm, no 0,1 līdz 0,3 - pustuksneša teritorijām un no 0 līdz 0,1 - tuksnešiem.

Saistītie video

jprosto.ru

Efektivitāte

Pieņemsim, ka mēs atpūšamies laukos, un mums ir jāatnes ūdens no akas. Mēs nolaižam tajā spaini, uzņemam ūdeni un sākam to celt. Vai esat aizmirsis, kāds ir mūsu mērķis? Tieši tā: paņemiet ūdeni. Bet paskatieties: mēs ceļam ne tikai ūdeni, bet arī pašu spaini, kā arī smago ķēdi, uz kuras tas karājas. To simbolizē divu krāsu bultiņa: mūsu paceltās kravas svars ir ūdens svara un kausa un ķēdes svara summa.

Izvērtējot situāciju kvalitatīvi, teiksim: līdztekus lietderīgajam ūdens celšanas darbam veicam arī citus darbus - kausa un ķēdes celšanu. Protams, bez ķēdes un spaiņa mēs nevarētu smelt ūdeni, tomēr no galamērķa viedokļa to svars mums "kaitē". Ja šis svars būtu mazāks, tad arī kopējais paveiktais darbs būtu mazāks (ar tādu pašu lietderīgo darbu).

Tagad pāriesim uz šo darbu kvantitatīvo izpēti un ieviesīsim fizisko lielumu, ko sauc par efektivitātes koeficientu.

Uzdevums. Ābolus atlasīti apstrādei, iekrāvējs izlej no groziem kravas automašīnā. Tukša groza masa ir 2 kg, bet āboli tajā ir 18 kg. Kāda ir iekrāvēja lietderīgā darba daļa no viņa kopējā darba?

Risinājums. Pilns darbs ir ābolu pārvietošana grozos. Šis darbs sastāv no ābolu celšanas un grozu celšanas. Svarīgi: ābolu celšana ir noderīgs darbs, bet grozu celšana ir “bezjēdzīga”, jo iekrāvēja darba mērķis ir pārvietot tikai ābolus.

Ieviesīsim apzīmējumu: Fя ir spēks, ar kādu rokas paceļ tikai ābolus, un Fк ir spēks, ar kādu rokas paceļ tikai grozu. Katrs no šiem spēkiem ir vienāds ar atbilstošo gravitācijas spēku: F=mg.

Izmantojot formulu A = ±(F||  l) , mēs “izrakstām” šo divu spēku darbu:

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

Pilns darbs sastāv no diviem darbiem, tas ir, tas ir vienāds ar to summu:

Pilnīgs \u003d Lietderīgs + Nelietderīgs \u003d mi g h + mk g h \u003d (mi + mk) g h

Problēmā mums tiek lūgts aprēķināt iekrāvēja lietderīgā darba daļu no viņa kopējā darba. Mēs to darām, dalot noderīgo darbu ar kopējo:

Fizikā šādas daļas parasti izsaka procentos un apzīmē ar grieķu burtu "η" (lasi: "tas"). Rezultātā mēs iegūstam:

η \u003d 0,9 vai η \u003d 0,9 100% \u003d 90%, kas ir vienāds.

Šis skaitlis parāda, ka no 100% no iekrāvēja pilna darba viņa lietderīgā darba daļa ir 90%. Problēma atrisināta.

Fizikālajam daudzumam, kas vienāds ar lietderīgā darba attiecību pret paveikto darbu, fizikā ir savs nosaukums - efektivitāte - lietderības koeficients:

Pēc efektivitātes aprēķināšanas, izmantojot šo formulu, ir ierasts to reizināt ar 100%. Un otrādi: lai aizstātu efektivitāti šajā formulā, tās vērtība ir jāpārvērš no procentiem uz decimāldaļu, dalot ar 100%.

jautājumi-physics.ru

siltumdzinēja efektivitāte. Siltuma dzinēja efektivitāte

Daudzu veidu mašīnu darbību raksturo tik svarīgs rādītājs kā siltumdzinēja efektivitāte. Katru gadu inženieri cenšas radīt modernāku aprīkojumu, kas ar zemākām degvielas izmaksām dotu maksimālu rezultātu no tā izmantošanas.

Siltuma dzinēja ierīce

Pirms saprast, kas ir efektivitāte (veiktspējas koeficients), ir jāsaprot, kā šis mehānisms darbojas. Nezinot tā darbības principus, nav iespējams noskaidrot šī rādītāja būtību. Siltumdzinējs ir ierīce, kas darbojas, izmantojot iekšējo enerģiju. Jebkurš siltumdzinējs, kas pārvērš siltumenerģiju mehāniskajā enerģijā, izmanto vielu termisko izplešanos, palielinoties temperatūrai. Cietvielu dzinējos ir iespējams mainīt ne tikai vielas tilpumu, bet arī ķermeņa formu. Šāda dzinēja darbība ir pakļauta termodinamikas likumiem.

Darbības princips

Lai saprastu, kā darbojas siltumdzinējs, ir jāapsver tā konstrukcijas pamati. Ierīces darbībai ir nepieciešami divi korpusi: karsts (sildītājs) un auksts (ledusskapis, dzesētājs). Siltumdzinēju darbības princips (siltuma dzinēju efektivitāte) ir atkarīgs no to veida. Bieži vien tvaika kondensators darbojas kā ledusskapis, un jebkura veida degviela, kas deg krāsnī, darbojas kā sildītājs. Ideāla siltumdzinēja efektivitāti nosaka pēc šādas formulas:

Efektivitāte = (Teātris — Tcold.) / Teātris. x 100%.

Tajā pašā laikā reāla dzinēja efektivitāte nekad nevar pārsniegt vērtību, kas iegūta saskaņā ar šo formulu. Arī šis rādītājs nekad nepārsniegs iepriekš minēto vērtību. Lai palielinātu efektivitāti, visbiežāk paaugstiniet sildītāja temperatūru un samaziniet ledusskapja temperatūru. Abus šos procesus ierobežos faktiskie iekārtas darbības apstākļi.

Siltumdzinēja darbības laikā tiek veikts darbs, jo gāze sāk zaudēt enerģiju un atdziest līdz noteiktai temperatūrai. Pēdējais parasti ir dažus grādus virs apkārtējās atmosfēras. Šī ir ledusskapja temperatūra. Šāda īpaša ierīce ir paredzēta dzesēšanai ar sekojošu izplūdes tvaika kondensāciju. Ja ir kondensatori, ledusskapja temperatūra dažreiz ir zemāka par apkārtējās vides temperatūru.

Siltumdzinējā ķermenis, sildot un izplešoties, nespēj atdot visu savu iekšējo enerģiju, lai veiktu darbu. Daļa siltuma tiks pārnesta uz ledusskapi kopā ar izplūdes gāzēm vai tvaiku. Šī siltuma iekšējās enerģijas daļa neizbēgami tiek zaudēta. Degvielas sadegšanas laikā darba šķidrums no sildītāja saņem noteiktu daudzumu siltuma Q1. Tajā pašā laikā tas joprojām veic darbu A, kura laikā nodod daļu siltumenerģijas uz ledusskapi: Q2

Efektivitāte raksturo dzinēja efektivitāti enerģijas pārveidošanas un transmisijas jomā. Šo rādītāju bieži mēra procentos. Efektivitātes formula:

η*A/Qx100%, kur Q ir iztērētā enerģija, A ir lietderīgs darbs.

Pamatojoties uz enerģijas nezūdamības likumu, mēs varam secināt, ka efektivitāte vienmēr būs mazāka par vienotību. Citiem vārdiem sakot, nekad nebūs vairāk lietderīga darba par tam iztērēto enerģiju.

Dzinēja efektivitāte ir lietderīgā darba attiecība pret sildītāja piegādāto enerģiju. To var attēlot kā šādu formulu:

η = (Q1-Q2)/ Q1, kur Q1 ir siltums, kas saņemts no sildītāja, un Q2 tiek nodots ledusskapim.

Siltuma dzinēja darbība

Siltumdzinēja veikto darbu aprēķina pēc šādas formulas:

A = |ĀP| - |QX|, kur A ir darbs, QH ir siltuma daudzums, kas saņemts no sildītāja, QX ir siltuma daudzums, kas tiek nodots dzesētājam.

|ĀP| - |QX|)/|ĀP| = 1 - |QX|/|QH|

Tas ir vienāds ar dzinēja veiktā darba attiecību pret saņemto siltuma daudzumu. Šīs pārneses laikā tiek zaudēta daļa siltumenerģijas.

Carnot dzinējs

Karnot ierīcei ir atzīmēta siltuma dzinēja maksimālā efektivitāte. Tas ir saistīts ar faktu, ka šajā sistēmā tas ir atkarīgs tikai no sildītāja (Тн) un dzesētāja (Тх) absolūtās temperatūras. Siltumdzinēja, kas darbojas saskaņā ar Karno ciklu, efektivitāti nosaka pēc šādas formulas:

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

Termodinamikas likumi ļāva aprēķināt maksimālo iespējamo efektivitāti. Pirmo reizi šo rādītāju aprēķināja franču zinātnieks un inženieris Sadi Carnot. Viņš izgudroja siltumdzinēju, kas darbojās ar ideālu gāzi. Tas darbojas 2 izotermu un 2 adiabātu ciklā. Tās darbības princips ir pavisam vienkāršs: traukā ar gāzi tiek ievests sildītāja kontakts, kā rezultātā darba šķidrums izotermiski izplešas. Tajā pašā laikā tas darbojas un saņem noteiktu siltuma daudzumu. Pēc tam, kad trauks ir termiski izolēts. Neskatoties uz to, gāze turpina paplašināties, bet jau adiabātiski (bez siltuma apmaiņas ar vidi). Šajā laikā tā temperatūra pazeminās līdz ledusskapī. Šajā brīdī gāze saskaras ar ledusskapi, kā rezultātā izometriskās saspiešanas laikā tā dod tam noteiktu siltuma daudzumu. Pēc tam trauku atkal termiski izolē. Šajā gadījumā gāze tiek adiabātiski saspiesta līdz sākotnējam tilpumam un stāvoklim.

Šķirnes

Mūsdienās ir daudz veidu siltumdzinēju, kas darbojas pēc dažādiem principiem un dažādu degvielu. Viņiem visiem ir sava efektivitāte. Tie ietver:

Iekšdedzes dzinējs (virzulis), kas ir mehānisms, kurā daļa no degošās degvielas ķīmiskās enerģijas tiek pārvērsta mehāniskajā enerģijā. Šādas ierīces var būt gāze un šķidrums. Ir 2-taktu un 4-taktu dzinēji. Viņiem var būt nepārtraukts darba cikls. Saskaņā ar degvielas maisījuma sagatavošanas metodi šādi dzinēji ir karburators (ar ārēju maisījuma veidošanos) un dīzelis (ar iekšējo). Pēc enerģijas pārveidotāju veidiem tos iedala virzuļa, strūklas, turbīnas, kombinētās. Šādu mašīnu efektivitāte nepārsniedz 0,5.

Stirlinga dzinējs - ierīce, kurā darba šķidrums atrodas slēgtā telpā. Tas ir sava veida ārējās iekšdedzes dzinējs. Tās darbības princips ir balstīts uz periodisku ķermeņa dzesēšanu/sildīšanu ar enerģijas ražošanu, mainoties tā tilpumam. Šis ir viens no efektīvākajiem dzinējiem.

Turbīnas (rotācijas) dzinējs ar ārēju degvielas sadegšanu. Šādas iekārtas visbiežāk atrodas termoelektrostacijās.

Termoelektrostacijās pīķa režīmā izmanto turbīnu (rotācijas) iekšdedzes dzinējus. Nav tik izplatīts kā citi.

Turbopropelleru dzinējs ģenerē daļu no vilces dzenskrūves dēļ. Pārējais nāk no izplūdes gāzēm. Tās konstrukcija ir rotācijas dzinējs (gāzturbīna), uz kura vārpstas ir uzstādīts dzenskrūve.

Cita veida siltumdzinēji

Raķešu, turboreaktīvie un reaktīvie dzinēji, kas iegūst vilces spēku no izplūdes gāzu atgriešanās.

Cietvielu dzinējos kā degvielu izmanto cietu korpusu. Strādājot mainās nevis tā apjoms, bet gan forma. Iekārtas darbības laikā tiek izmantota ārkārtīgi maza temperatūras starpība.

Kā jūs varat palielināt efektivitāti

Vai ir iespējams palielināt siltumdzinēja efektivitāti? Atbilde jāmeklē termodinamikā. Tā pēta dažādu enerģijas veidu savstarpējās transformācijas. Konstatēts, ka visu pieejamo siltumenerģiju nav iespējams pārvērst elektriskajā, mehāniskajā uc Tajā pašā laikā to pārvēršana siltumenerģijā notiek bez ierobežojumiem. Tas ir iespējams, pateicoties tam, ka siltumenerģijas būtība ir balstīta uz nesakārtotu (haotisku) daļiņu kustību.

Jo vairāk ķermenis uzsilst, jo ātrāk pārvietosies molekulas, kas to veido. Daļiņu kustība kļūs vēl nepastāvīgāka. Līdz ar to visi zina, ka kārtību var viegli pārvērst haosā, ko ir ļoti grūti pasūtīt.

fb.ru

Veiktspējas koeficients (COP) - termins, ko, iespējams, var attiecināt uz katru sistēmu un ierīci. Pat cilvēkam ir efektivitāte, lai gan, iespējams, vēl nav objektīvas formulas, kā to atrast. Šajā rakstā mēs detalizēti paskaidrosim, kas ir efektivitāte un kā to var aprēķināt dažādām sistēmām.

efektivitātes definīcija

Efektivitāte ir rādītājs, kas raksturo konkrētas sistēmas efektivitāti attiecībā pret enerģijas atdevi vai pārveidošanu. Efektivitāte ir neizmērāma vērtība, un to attēlo vai nu kā skaitlisku vērtību diapazonā no 0 līdz 1, vai kā procentus.

Vispārējā formula

Efektivitāte ir norādīta ar simbolu Ƞ.

Vispārējā matemātiskā formula efektivitātes noteikšanai ir uzrakstīta šādi:

Ƞ=A/Q, kur A ir sistēmas lietderīgā enerģija/darbs, un Q ir enerģija, ko patērē šī sistēma, lai organizētu noderīgas produkcijas iegūšanas procesu.

Diemžēl efektivitātes koeficients vienmēr ir mazāks par vienu vai vienāds ar to, jo saskaņā ar enerģijas nezūdamības likumu mēs nevaram iegūt vairāk darba nekā iztērētā enerģija. Turklāt efektivitāte patiesībā ārkārtīgi reti ir vienāda ar vienu, jo noderīgu darbu vienmēr pavada zaudējumi, piemēram, mehānisma sildīšanai.

Siltuma dzinēja efektivitāte

Siltumdzinējs ir ierīce, kas pārvērš siltumenerģiju mehāniskajā enerģijā. Siltumdzinējā darbu nosaka starpība starp siltuma daudzumu, kas saņemts no sildītāja un siltuma daudzumu, kas tiek nodots dzesētājam, un tāpēc efektivitāti nosaka pēc formulas:

• Ƞ=Qн-Qх/Qн, kur Qн ir siltuma daudzums, kas saņemts no sildītāja, un Qх ir siltuma daudzums, kas tiek nodots dzesētājam.

Tiek uzskatīts, ka visaugstāko efektivitāti nodrošina dzinēji, kas darbojas Carnot ciklā. Šajā gadījumā efektivitāti nosaka pēc formulas:

• Ƞ=T1-T2/T1, kur T1 ir karstā avota temperatūra, T2 ir aukstā avota temperatūra.

Elektromotora efektivitāte

Elektromotors ir ierīce, kas pārvērš elektrisko enerģiju mehāniskajā enerģijā, tāpēc efektivitāte šajā gadījumā ir ierīces lietderības koeficients attiecībā pret elektriskās enerģijas pārvēršanu mehāniskajā enerģijā. Formula elektromotora efektivitātes noteikšanai izskatās šādi:

• Ƞ=P2/P1, kur P1 ir piegādātā elektriskā jauda, ​​P2 ir lietderīgā mehāniskā jauda, ​​ko ģenerē dzinējs.

Elektriskā jauda tiek atrasta kā sistēmas strāvas un sprieguma reizinājums (P = UI), un mehāniskā jauda tiek atrasta kā darba attiecība pret laika vienību (P = A/t)

transformatora efektivitāte

Transformators ir ierīce, kas pārveido viena sprieguma maiņstrāvu cita sprieguma maiņstrāvā, vienlaikus saglabājot frekvenci. Turklāt transformatori var arī pārveidot maiņstrāvu par līdzstrāvu.

Transformatora efektivitāti nosaka pēc formulas:

• Ƞ=1/1+(P0+PL*n2)/(P2*n), kur P0 - tukšgaitas zudumi, PL - slodzes zudumi, P2 - slodzei piegādātā aktīvā jauda, ​​n - relatīvā slodzes pakāpe.

Efektivitāte vai neefektivitāte?

Ir vērts atzīmēt, ka papildus efektivitātei ir vairāki rādītāji, kas raksturo energoprocesu efektivitāti, un dažreiz mēs varam atrast veidu aprakstus - efektivitāte 130% apmērā, tomēr šajā gadījumā jums ir nepieciešams lai saprastu, ka termins netiek lietots gluži pareizi, un, visticamāk, autors vai ražotājs ar šo saīsinājumu saprot nedaudz atšķirīgu raksturlielumu.

Piemēram, siltumsūkņi atšķiras ar to, ka tie spēj atdot vairāk siltuma nekā patērē. Tādējādi dzesēšanas iekārta var noņemt no atdzesētā objekta vairāk siltuma, nekā tiek iztērēts enerģijas ekvivalentā izņemšanas organizēšanai. Dzesēšanas iekārtas efektivitātes rādītāju sauc par veiktspējas koeficientu, ko apzīmē ar burtu Ɛ un nosaka pēc formulas: Ɛ=Qx/A, kur Qx ir no aukstā gala izņemtais siltums, A ir darbs, kas tiek patērēts noņemšanas process. Tomēr dažreiz veiktspējas koeficientu sauc arī par saldēšanas iekārtas efektivitāti.

Interesanti ir arī tas, ka ar fosilo kurināmo darbināmo katlu efektivitāti parasti aprēķina, pamatojoties uz zemāko siltumspēju, savukārt tā var izrādīties vairāk nekā viena. Tomēr to joprojām tradicionāli sauc par efektivitāti. Katla lietderības koeficientu ir iespējams noteikt pēc augstākās siltumspējas, un tad tā vienmēr būs mazāka par vienu, taču šajā gadījumā būs neērti salīdzināt katlu veiktspēju ar citu instalāciju datiem.

1. slaids

Pašvaldības autonomā izglītības iestāde "1. vidusskola", Malaja Višera, Novgorodas apgabals Algoritms efektivitātes noteikšanas problēmu risināšanai. termiskā cikla pēc spiediena atkarības no tilpuma grafika Sastādīja Lukjanets Nadežda Nikolajevna augstākās kvalifikācijas kategorijas fizikas skolotāja 2011.g.

2. slaids

Uzdevums ir noteikt lietderības koeficientu pēc spiediena un tilpuma grafika. Aprēķiniet siltumdzinēja efektivitāti, izmantojot monatomisku ideālo gāzi kā darba šķidrumu un darbojoties saskaņā ar attēlā parādīto ciklu. Jaunu zīmējumu un ierakstu parādīšanās notiek tikai pēc peles klikšķa.

3. slaids

Uzdevums ir noteikt lietderības koeficientu pēc spiediena un tilpuma grafika. Aprēķiniet siltumdzinēja efektivitāti, izmantojot monatomisku ideālo gāzi kā darba šķidrumu un darbojoties saskaņā ar attēlā parādīto ciklu.

4. slaids

Padoms Nr.1 ​​Tāpēc katrā procesā ir jānosaka saņemtā vai izdalītā siltuma daudzums, mainot temperatūru. Saražotā siltuma daudzuma aprēķins, pamatojoties uz pirmo termodinamikas likumu.

5. slaids

Padoms Nr. 2 Jebkurā procesā paveiktais darbs ir skaitliski vienāds ar attēla laukumu, kas atrodas zem grafika P(V) koordinātēs. Ieēnotās figūras laukums ir vienāds ar darbu 2-3 procesā, un ēnotās figūras laukums ir vienāds ar darbu procesā 4-1, un tieši šis gāzes darbs ir negatīvs , kopš no 4 līdz 1 skaļums samazinās. Darbs ciklā ir vienāds ar šo darbu summu. Tāpēc gāzes darbs ciklā ir skaitliski vienāds ar šī cikla laukumu.

6. slaids

Algoritms problēmas risināšanai. 1. Pierakstiet efektivitātes formulu. 2. Nosakiet gāzes darbu pēc procesa figūras laukuma koordinātēs P,V. 3. Analizējiet, kurā no procesiem siltuma daudzums tiek absorbēts un neizdalīts. 4. Izmantojot 1. termodinamikas likumu, aprēķiniet saņemtā siltuma daudzumu. 5. Aprēķiniet efektivitāti.

7. slaids

1. Pierakstiet efektivitātes formulu. 2. Nosakiet gāzes darbu pēc procesa figūras laukuma koordinātēs P,V. Risinājums

8. slaids

1. Process1 -2. V = const, P T Q tiek absorbēts 2. Process 2 – 3. P = const, V , T Q tiek absorbēts 3. Process 3 – 4. V = const, P , T Q tiek atbrīvots 4. Process 4 – 1. P = const, V , T Q 3. Analizējiet, kurā no procesiem siltuma daudzums tiek absorbēts, nevis atbrīvots.

9. slaids

Procesam 1-2 4. Izmantojot 1. termodinamikas likumu, aprēķiniet saņemtā siltuma daudzumu. tātad Izohora procesam Atņemiet augšējo vienādojumu no apakšējā vienādojuma

« Fizika — 10. klase

Problēmu risināšanai nepieciešams izmantot zināmas izteiksmes siltumdzinēju efektivitātes noteikšanai un paturēt prātā, ka izteiksme (13.17) ir derīga tikai ideālam siltumdzinējam.

1. uzdevums.

Tvaika dzinēja katlā temperatūra ir 160 ° C, bet ledusskapja temperatūra ir 10 ° C.
Kādu maksimālo darbu teorētiski var veikt mašīna, ja 200 kg smagas ogles ar īpatnējo degšanas siltumu 2,9 10 7 J/kg sadedzina krāsnī ar efektivitāti 60%?

Risinājums.

Maksimālo darbu var paveikt ideāls siltumdzinējs, kas darbojas saskaņā ar Carnot ciklu, kura efektivitāte ir η \u003d (T 1 - T 2) / T 1, kur T 1 un T 2 ir sildītāja absolūtās temperatūras. un ledusskapis. Jebkuram siltumdzinējam efektivitāti nosaka pēc formulas η \u003d A / Q 1, kur A ir siltumdzinēja veiktais darbs, Q 1 ir siltuma daudzums, ko iekārta saņem no sildītāja.
No uzdevuma nosacījuma ir skaidrs, ka Q 1 ir daļa no siltuma daudzuma, kas izdalās kurināmā sadegšanas laikā: Q 1 = η 1 mq.

Tad no kurienes A \u003d η 1 mq (1 - T 2 / T 1) \u003d 1,2 10 9 J.

2. uzdevums.

Tvaika dzinējs ar jaudu N = 14,7 kW patērē degvielu, kas sver m = 8,1 kg, 1 stundas darbības laikā ar īpatnējo sadegšanas siltumu q = 3,3 10 7 J/kg.
Katla temperatūra 200 °С, ledusskapī 58 °С.
Nosakiet šīs iekārtas efektivitāti un salīdziniet to ar ideāla siltuma dzinēja efektivitāti.

Risinājums.

Siltumdzinēja efektivitāte ir vienāda ar veiktā mehāniskā darba A attiecību pret siltuma daudzumu Qlt, kas izdalās degvielas sadegšanas laikā.
Siltuma daudzums Q 1 = mq.

Tajā pašā laikā paveiktais darbs A \u003d Nt.

Tādējādi η = A/Q 1 = Nt/qm = 0,198 vai η ≈ 20%.

Ideālam siltuma dzinējam η < η ид.

3. uzdevums.

Ideāls siltumdzinējs ar efektivitāti η darbojas apgrieztā ciklā (13.15. att.).

Kāds ir maksimālais siltuma daudzums, ko var uzņemt no ledusskapja, veicot mehānisko darbu A?

Tā kā saldēšanas iekārta darbojas apgrieztā ciklā, siltuma pārnešanai no mazāk uzkarsēta ķermeņa uz karstāku, ir nepieciešams, lai ārējie spēki veiktu pozitīvu darbu.
Saldēšanas iekārtas shematiskā diagramma: siltuma daudzums Q 2 tiek ņemts no ledusskapja, darbs tiek veikts ar ārējiem spēkiem un siltuma daudzums Q 1 tiek pārnests uz sildītāju.
Tāpēc Q 2 = Q 1 (1 - η), Q 1 \u003d A / η.

Visbeidzot Q 2 = (A/η) (1 - η).

Avots: "Fizika - 10. klase", 2014, mācību grāmata Mjakiševs, Buhovcevs, Sotskis

Termodinamikas pamati. Siltuma parādības - Fizika, mācību grāmata 10. klasei - Klases fizika