Почему КПД двигателя не может быть не только больше 100%, но и равен 100%?
Поскольку Q2 — количество теплоты, отданное холодильнику и другим окружающим предметам, всегда значительно больше нуля, КПД не может быть ни равно 100%, ни больше 100%.
Чтобы вопрос опубликовался, войди или зарегистрируйся
Восстановление пароля
Мы отправили письмо со ссылкой на смену пароля на username@mail.ru.
Если письма нет, проверь папку «Спам».
Чтобы вопрос опубликовался, войди или зарегистрируйся
Нужна регистрация на Учи.ру
«Ваш урок» теперь называется Учи.Ответы. Чтобы зайти на сайт, используй логин и пароль от Учи.ру. Если у тебя их нет, зарегистрируйся на платформе.
Почему КПД не может быть больше 100%?
КПД считается как отношение выполненной работы к затраченной энергии. Поскольку всегда справедлив Закон сохранения энергии, то как бы мы не старались выполненная работа будет меньше потраченной энергии, а следовательно отношение будет меньше 1, что в процентном эквиваленте дает всегда меньше 100%.
В школьных заданиях по физике не только спрашивается "Почему КПД никогда не может быть 100%", но также стоит вопрос и какой закон физики это потдверждает. Это вопрос из учебника Пёрышкина
Тут есть два возможных ответа для разных типов объектов. Например, если речь идёт о тепловых двигателях, то на арену выступает 2-й закон термодинамики. Согласно этому закону — полностью преобразовать энергию в механическую работу не представляется возможным. Тепловые процессы повернуть вспять невозможно, они необратимы.
Другой закон, который действует при остальных ситуациях — это закон сохранения энергии. в любом случае получается, что затраченных усилий и энергии получается больше, чем требовалось бы и всё это из-за противодействия трения, силы сопротивления и прочих. Если же говорим об электродвигателях — тут тоже когда на них поступает ток — часть энергии теряется вместе с вырабатываемым теплом на котушках.
Почему кпд не может быть 100 процентов
КПД считается как отношение выполненной работы к затраченной энергии. Поскольку всегда справедлив Закон сохранения энергии, то как бы мы не старались выполненная работа будет меньше потраченной энергии, а следовательно отношение будет меньше 1, что в процентном эквиваленте дает всегда меньше 100%.
В школьных заданиях по физике не только спрашивается "Почему КПД никогда не может быть 100%", но также стоит вопрос и какой закон физики это потдверждает. Это вопрос из учебника Пёрышкина
Тут есть два возможных ответа для разных типов объектов. Например, если речь идёт о тепловых двигателях, то на арену выступает 2-й закон термодинамики. Согласно этому закону — полностью преобразовать энергию в механическую работу не представляется возможным. Тепловые процессы повернуть вспять невозможно, они необратимы.
Другой закон, который действует при остальных ситуациях — это закон сохранения энергии. в любом случае получается, что затраченных усилий и энергии получается больше, чем требовалось бы и всё это из-за противодействия трения, силы сопротивления и прочих. Если же говорим об электродвигателях — тут тоже когда на них поступает ток — часть энергии теряется вместе с вырабатываемым теплом на котушках.
Параграф 24 — Перышкин А.В., 8 класс.
Часть энергии передается атмосфере — холодильнику — вместе с отработанным паром или выхлопными газами.
2. Что называют КПД теплового двигателя?
КПД теплового двигателя — отношение совершенной полезной работы двигателя к энергии, полученной от нагревателя.
3. Почему КПД двигателя не может быть не только больше 100%, но и равен 100%?
КПВ меньше 100%, так как всегда часть энергии передается холодильнику.
4. Какой такт работы двигателя внутреннего сгорания изображён на рисунке 29?
Коэффициент полезного действия ?, формула КПД в физике. Как найти КПД⚡
Коэффициент полезного действия машины или механизма – это важная величина, характеризующая энергоэффективность данного устройства. Понятие используется и в повседневной жизни. Например, когда человек говорит, что КПД его усилий низкий, это значит, что сил затрачено много, а результата почти нет. Величина измеряет отношение полезной работы ко всей совершенной работе.
Согласно формуле, чтобы найти величину, нужно полезную работу разделить на всю совершенную работу. Или полезную энергию разделить на всю израсходованную энергию. Этот коэффициент всегда меньше единицы. Работа и энергия измеряется в Джоулях. Поделив Джоули на Джоули, получаем безразмерную величину. КПД иногда называют энергоэффективностью устройства.
Если попытаться объяснить простым языком, то представим, что мы кипятим чайник на плите. При сгорании газа образуется определенное количество теплоты. Часть этой теплоты нагревает саму горелку, плиту и окружающее пространство. Остальная часть идет на нагревание чайника и воды в нем. Чтобы рассчитать энергоэффективность данной плитки, нужно будет разделить количество тепла, требуемое для нагрева воды до температуры кипения на количество тепла, выделившееся при горении газа.
Данная величина всегда ниже единицы. Например, для любой атомной электростанции она не превышает 35%. Причиной является то, что электростанция представляет собой паровую машину, где нагретый за счет ядерной реакции пар вращает турбину. Большая часть энергии идет на нагрев окружающего пространства. Тот факт, что η не может быть равен 100%, следует из второго начала термодинамики.
Примеры расчета КПД
Пример 1. Нужно рассчитать коэффициент для классического камина. Дано: удельная теплота сгорания березовых дров – 107Дж/кг, количество дров – 8 кг. После сгорания дров температура в комнате повысилась на 20 градусов. Удельная теплоемкость кубометра воздуха – 1,3 кДж/ кг*град. Общая кубатура комнаты – 75 кубометров.
Чтобы решить задачу, нужно найти частное или отношение двух величин. В числителе будет количество теплоты, которое получил воздух в комнате (1300Дж*75*20=1950 кДж ). В знаменателе – количество теплоты, выделенное дровами при горении (10000000Дж*8 =8*107 кДж). После подсчетов получаем, что энергоэффективность дровяного камина – около 2,5%. Действительно, современная теория об устройстве печей и каминов говорит, что классическая конструкция не является энергоэффективной. Это связано с тем, что труба напрямую выводит горячий воздух в атмосферу. Для повышения эффективности устраивают дымоход с каналами, где воздух сначала отдает тепло кладке каналов, и лишь потом выходит наружу. Но справедливости ради, нужно отметить, что в процессе горения камина нагревается не только воздух, но и предметы в комнате, а часть тепла выходит наружу через элементы, плохо теплоизолированные – окна, двери и т.д.
Пример 2. Автомобиль проделал путь 100 км. Вес машины с пассажирами и багажом – 1400 кг. При этом было затрачено14 литров бензина. Найти: КПД двигателя.
Для решения задачи необходимо отношение работы по перемещению груза к количеству тепла, выделившемуся при сгорании топлива. Количество тепла также измеряется в Джоулях, поэтому не придется приводить к другим единицам. A будет равна произведению силы на путь( A=F*S=m*g*S). Сила равна произведению массы на ускорение свободного падения. Полезная работа = 1400 кг x 9,8м/с2 x 100000м=1,37*108 Дж
Удельная теплота сгорания бензина – 46 МДж/кг=46000 кДж/кг. Восемь литров бензина будем считать примерно равными 8 кг. Тепла выделилось 46*106*14=6.44*108 Дж. В результате получаем η ≈21%.
Единицы измерения
Коэффициент полезного действия – величина безразмерная, то есть не нужно ставить какую-либо единицу измерения. Но эту величину можно выразить и в процентах. Для этого полученное в результате деления по формуле число необходимо умножить на 100%. В школьном курсе математики рассказывали, что процент – этот одна сотая чего-либо. Умножая на 100 процентов, мы показываем, сколько в числе сотых.
От чего зависит величина КПД
Эта величина зависит от того, насколько общая совершенная работа может переходить в полезную. Прежде всего, это зависит от самого устройства механизма или машины. Инженеры всего мира бьются над тем, чтобы повышать КПД машин. Например, для электромобилей коэффициент очень высок – больше 90%.
А вот двигатель внутреннего сгорания, в силу своего устройства, не может иметь η, близкий к 100 процентам. Ведь энергия топлива не действует непосредственно на вращающиеся колеса. Энергия рассеивается на каждом передаточном звене. Слишком много передаточных звеньев, и часть выхлопных газов все равно выходит в выхлопную трубу.
Как обозначается
В русских учебниках обозначается двояко. Либо так и пишется – КПД, либо обозначается греческой буквой η. Эти обозначения равнозначны.
Символ, обозначающий КПД
Символом является греческая буква эта η. Но чаще все же используют выражение КПД.
Мощность и КПД
Мощность механизма или устройства равна работе, совершаемой в единицу времени. Работа(A) измеряется в Джоулях, а время в системе Си – в секундах. Но не стоит путать понятие мощности и номинальной мощности. Если на чайнике написана мощность 1 700 Ватт, это не значит, что он передаст 1 700 Джоулей за одну секунду воде, налитой в него. Это мощность номинальная. Чтобы узнать η электрочайника, нужно узнать количество теплоты(Q), которое должно получить определенное количество воды при нагреве на энное количество градусов. Эту цифру делят на работу электрического тока, выполненную за время нагревания воды.
Величина A будет равна номинальной мощности, умноженной на время в секундах. Q будет равно объему воды, умноженному на разницу температур на удельную теплоемкость. Потом делим Q на A тока и получаем КПД электрочайника, примерно равное 80 процентам. Прогресс не стоит на месте, и КПД различных устройств повышается, в том числе бытовой техники.
Напрашивается вопрос, почему через мощность нельзя узнать КПД устройства. На упаковке с оборудованием всегда указана номинальная мощность. Она показывает, сколько энергии потребляет устройство из сети. Но в каждом конкретном случае невозможно будет предсказать, сколько конкретно потребуется энергии для нагрева даже одного литра воды.
Например, в холодной комнате часть энергии потратится на обогрев пространства. Это связано с тем, что в результате теплообмена чайник будет охлаждаться. Если, наоборот, в комнате будет жарко, чайник закипит быстрее. То есть КПД в каждом из этих случаев будет разным.
Формула работы в физике
Для механической работы формула несложна: A = F x S. Если расшифровать, она равна приложенной силе на путь, на протяжении которого эта сила действовала. Например, мы поднимаем груз массой 15 кг на высоту 2 метра. Механическая работа по преодолению силы тяжести будет равна F x S = m x g x S. То есть, 15 x 9,8 x 2 = 294 Дж. Если речь идет о количестве теплоты, то A в этом случае равняется изменению количества теплоты. Например, на плите нагрели воду. Ее внутренняя энергия изменилась, она увеличилась на величину, равную произведению массы воды на удельную теплоемкость на количество градусов, на которое она нагрелась.
Это интересно
Наукой обосновано, что коэффициент полезного действия любого механизма всегда меньше единицы. Это связано со вторым началом термодинамики.
Для сравнения, коэффициенты полезного действия различных устройств:
- гидроэлектростанций 93-95%;
- АЭС – не более 35%;
- тепловых электростанций – 25-40%;
- бензинового двигателя – около 20%;
- дизельного двигателя – около 40%;
- электрочайника – более 95%;
- электромобиля – 88-95%.
Наука и инженерная мысль не стоит на месте. постоянно изобретаются способы, как уменьшить теплопотери, снизить трение между частями агрегата, повысить энергоэффективность техники.
Почему кпд двигателя не может быть не только больше 100 процентов но и равен 100 процентов?
Почему кпд двигателя не может быть не только больше 100 процентов но и равен 100 процентов.
Потому что не должно быть ни малейшей потери тепла и энергии.
А это невозможно, так как они рассеиваются в течении времени.
Автомобиль проехал 122км со скоростью 43, 2км / ч?
Автомобиль проехал 122км со скоростью 43, 2км / ч.
И затратил при этом 24 кг.
Какую мощьность развивал двигатель автомобиля во время движения если КПД двигателя 25 процентов?
Почему КПД теплового двигателя принципиально не может быть 100%?
Почему КПД теплового двигателя принципиально не может быть 100%?
Двигатель внутреннего сгорания имеет коэффициент полезного действия 28% при температуре горения топлива 927 С и температуре отработанного газа 447 С?
Двигатель внутреннего сгорания имеет коэффициент полезного действия 28% при температуре горения топлива 927 С и температуре отработанного газа 447 С.
На сколько процентов КПД тепловой машины при идеальных условиях больше чем КПД двигателя?
Какое кол — во бензина израсходует двигатель с КПД 25 процентов?
Какое кол — во бензина израсходует двигатель с КПД 25 процентов.
Тепловой двигатель за два часа израсходовал керосин массой 12 кг?
Тепловой двигатель за два часа израсходовал керосин массой 12 кг.
Какова мощьность двигателя, если еге КПД 25 процентов?
КПД тепловой машины равен 20%?
КПД тепловой машины равен 20%.
Чему будет равен КПД, если количество теплоты, отдаваемое холодильнику, уменьшить в 2, 5 раза?
Ответ выразите в процентах (%) и запишите в таблицу только числовое значение.
Может ли КПД теплового двигателя быть равен 100 процентам?
Может ли КПД теплового двигателя быть равен 100 процентам.
Почему кпд теплового двигателя вприцнипе не может быть равен 100 процентам?
Почему кпд теплового двигателя вприцнипе не может быть равен 100 процентам?
А) потому что неизбежны потери энергии в результате теплопередачи б)потому что существует трение в движущихся частях двигателя в(потому что часть энергии передается холодильнику.
Двигатель получил количество теплоты 200Дж и совершил 40Дж чему равен КПД двигателя?
Двигатель получил количество теплоты 200Дж и совершил 40Дж чему равен КПД двигателя.
Почему КПД реальных тепловых двигателей всегда меньше единицы?
Почему КПД реальных тепловых двигателей всегда меньше единицы?
На этой странице сайта, в категории Физика размещен ответ на вопрос Почему кпд двигателя не может быть не только больше 100 процентов но и равен 100 процентов?. По уровню сложности вопрос рассчитан на учащихся 5 — 9 классов. Чтобы получить дополнительную информацию по интересующей теме, воспользуйтесь автоматическим поиском в этой же категории, чтобы ознакомиться с ответами на похожие вопросы. В верхней части страницы расположена кнопка, с помощью которой можно сформулировать новый вопрос, который наиболее полно отвечает критериям поиска. Удобный интерфейс позволяет обсудить интересующую тему с посетителями в комментариях.
На 74 градусов. Наверное так.
Площадь верхнего основания конуса не имеет никакого значения. Со стороны нижнего основания на стол действует сила mg, распределённая по площади Sa Единственно, надо площадь перевести в квадратные метры Sa = 4 см² = 4 / 10000 м² = 0, 0004 м² P = mg /..
Поскольку за ПЕРИОД грузик пройдет расстояние, равное четырем амплитудам : L₀ = 4 * 3 = 12 см или 0, 12 м то число колебаний : n = L / L₀ = 0, 36 / 0, 12 = 3 Ответ : 3 колебания.
Q = λ * m = 4 * 330000 = 1320000Дж или 1320 кДж.
Решение Q = m * λ Отсюда находим массу m = Q / λ = 0, 1 кг 100 грамм свинца.
V = 72 км / ч = 20 м / с ; = V² / R = 20² / 500 = 0, 8 м / с² ; N = m(g — ) = 500×(10 — 0, 8) = 4600 Н (4500, если брать g за 9. 8 м / с²).
Правильный ответ это б.
0, 3 * m1 = N * 0, 2 0, 1 * N = 0, 3 * M m1 = 2M M = 1, 2 кг.
Потому что перемещение , cкорость, ускорение — величины векторные и работать с векторами труднее чем с проекциями.
Ответ : Объяснение : Дано : S₁ = S / 4V₁ = 72 км / чS₂ = 3·S / 4V₂ = 15 м / с____________Vcp — ? Весь путь равен S. Время на первой четверти пути : t₁ = S₁ / V₁ = S / (72·4) = S / 288 чВремя на остальной части пути : t₂ = S₂ / V₂ = 3·S / (15·4) = 3..