Tópico de eficiência e eficiência de combustível.  o que é eficiência

Tópico de eficiência e eficiência de combustível. o que é eficiência

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Eficiência

Matematicamente definição de eficiência pode ser escrito como:

η = A Q , (\displaystyle \eta =(\frac (A)(Q)),)

Onde MAS - trabalho útil(energia) e Q- energia desperdiçada.

Se a eficiência for expressa em porcentagem, ela será calculada pela fórmula:

η = A Q × 100 % (\displaystyle \eta =(\frac (A)(Q))\vezes 100\%) ε X = Q X / A (\displaystyle \varepsilon _(\mathrm (X) )=Q_(\mathrm (X) )/A),

Onde Q X (\displaystyle Q_(\mathrm (X)))- calor retirado do lado frio (capacidade de refrigeração em máquinas de refrigeração); A (\displaystyle A)

Para bombas de calor, use o termo taxa de transformação

ε Γ = Q Γ / A (\displaystyle \varepsilon _(\Gamma )=Q_(\Gamma )/A),

Onde Q Γ (\displaystyle Q_(\Gamma ))- calor de condensação transferido para o refrigerante; A (\displaystyle A)- o trabalho (ou eletricidade) gasto neste processo.

No carro perfeito Q Γ = Q X + A (\displaystyle Q_(\Gamma )=Q_(\mathrm (X) )+A), portanto, para a máquina ideal ε Γ = ε X + 1 (\displaystyle \varepsilon _(\Gamma )=\varepsilon _(\mathrm (X) )+1)

As realidades modernas envolvem a operação generalizada de motores térmicos. Numerosas tentativas de substituí-los por motores elétricos falharam até agora. Os problemas associados ao acúmulo de eletricidade em sistemas autônomos são resolvidos com grande dificuldade.

Ainda são relevantes os problemas de tecnologia para a fabricação de acumuladores de energia elétrica, levando em consideração seu uso a longo prazo. As características de velocidade dos veículos elétricos estão longe das dos carros com motores de combustão interna.

Os primeiros passos para a criação de motores híbridos podem reduzir significativamente as emissões nocivas nas megacidades, resolvendo os problemas ambientais.

Um pouco de história

A possibilidade de converter energia de vapor em energia de movimento era conhecida na antiguidade. 130 aC: O filósofo Heron de Alexandria apresentou ao público um brinquedo a vapor - aeolipil. Uma esfera cheia de vapor começou a girar sob a ação de jatos emanados dela. Este protótipo de turbinas a vapor modernas não encontrou aplicação naqueles dias.

Por muitos anos e séculos, o desenvolvimento do filósofo foi considerado apenas um brinquedo divertido. Em 1629, o italiano D. Branchi criou uma turbina ativa. O vapor pôs em movimento um disco equipado com lâminas.

A partir desse momento começou o rápido desenvolvimento dos motores a vapor.

motor térmico

A conversão de combustível em energia para a movimentação de peças de máquinas e mecanismos é utilizada em motores térmicos.

As principais partes das máquinas: um aquecedor (um sistema de obtenção de energia externa), um fluido de trabalho (executa uma ação útil), um refrigerador.

O aquecedor é projetado para garantir que o fluido de trabalho acumule um suprimento suficiente de energia interna para realizar um trabalho útil. A geladeira remove o excesso de energia.

A principal característica da eficiência é chamada de eficiência dos motores térmicos. Este valor mostra que parte da energia gasta no aquecimento é gasta na realização de trabalho útil. Quanto maior a eficiência, mais rentável é a operação da máquina, mas esse valor não pode ultrapassar 100%.

Cálculo de eficiência

Deixe o aquecedor adquirir de fora a energia igual a Q 1 . O fluido de trabalho realizou trabalho A, enquanto a energia fornecida ao refrigerador foi Q 2 .

Com base na definição, calculamos a eficiência:

η= A / Q 1 . Levamos em consideração que A \u003d Q 1 - Q 2.

A partir daqui, a eficiência do motor térmico, cuja fórmula tem a forma η = (Q 1 - Q 2) / Q 1 = 1 - Q 2 / Q 1, permite-nos tirar as seguintes conclusões:

  • A eficiência não pode exceder 1 (ou 100%);
  • para maximizar este valor, é necessário aumentar a energia recebida do aquecedor ou diminuir a energia fornecida ao refrigerador;
  • um aumento na energia do aquecedor é obtido alterando a qualidade do combustível;
  • reduzindo a energia fornecida ao refrigerador, permitem alcançar características de design motores.

Motor térmico ideal

É possível criar tal motor cuja eficiência seja máxima (idealmente igual a 100%)? O físico teórico francês e talentoso engenheiro Sadi Carnot tentou encontrar a resposta para essa pergunta. Em 1824, seus cálculos teóricos sobre os processos que ocorrem nos gases foram divulgados.

A ideia principal por trás de uma máquina ideal é realizar processos reversíveis com um gás ideal. Começamos com a expansão do gás isotermicamente a uma temperatura T 1 . A quantidade de calor necessária para isso é Q 1. Depois que o gás se expande sem troca de calor, ao atingir a temperatura T 2, o gás é comprimido isotermicamente, transferindo a energia Q 2 para o refrigerador. O retorno do gás ao seu estado original é adiabático.

Eficiência ideal motor térmico Carnot, quando calculado com precisão, é igual à razão entre a diferença de temperatura entre os dispositivos de aquecimento e resfriamento e a temperatura que o aquecedor possui. Fica assim: η=(T 1 - T 2)/ T 1.

A possível eficiência de uma máquina térmica, cuja fórmula é: η= 1 - T 2 / T 1 , depende apenas da temperatura do aquecedor e do resfriador e não pode ser superior a 100%.

Além disso, essa relação permite provar que a eficiência dos motores térmicos pode ser igual à unidade apenas quando o refrigerador atinge temperaturas. Como você sabe, esse valor é inatingível.

Os cálculos teóricos de Carnot permitem determinar a eficiência máxima de uma máquina térmica de qualquer projeto.

O teorema provado por Carnot é o seguinte. Uma máquina térmica arbitrária em nenhuma circunstância é capaz de ter um coeficiente de eficiência maior que o valor similar da eficiência de uma máquina térmica ideal.

Exemplo de resolução de problemas

Exemplo 1 Qual é a eficiência de uma máquina térmica ideal se a temperatura do aquecedor for 800°C e a temperatura do refrigerador for 500°C mais baixa?

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

Por definição: η=(T 1 - T 2)/ T 1.

Não nos é dada a temperatura do refrigerador, mas ∆T = (T 1 - T 2), daqui:

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

Resposta: eficiência = 46%.

Exemplo 2 Determine a eficiência de um motor térmico ideal se 650 J de trabalho útil for realizado devido ao quilojoule adquirido de energia do aquecedor Qual é a temperatura do aquecedor do motor térmico se a temperatura do líquido de arrefecimento for 400 K?

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

nesta tarefa nós estamos falando sobre uma instalação térmica, cuja eficiência pode ser calculada pela fórmula:

Para determinar a temperatura do aquecedor, usamos a fórmula para a eficiência de um motor térmico ideal:

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

Depois de realizar as transformações matemáticas, obtemos:

T 1 \u003d T 2 / (1- η).

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

Vamos calcular:

η= 650 J / 1000 J = 0,65.

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

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

condições reais

O motor térmico ideal é projetado com processos ideais em mente. O trabalho é feito apenas em processos isotérmicos, seu valor é definido como a área limitada pelo gráfico do ciclo de Carnot.

De fato, é impossível criar condições para o processo de mudança de estado de um gás sem acompanhar as mudanças de temperatura. Não há materiais que excluam a troca de calor com os objetos ao redor. O processo adiabático não é mais possível. No caso de transferência de calor, a temperatura do gás deve necessariamente mudar.

A eficiência dos motores térmicos criados em condições reais difere significativamente da eficiência dos motores ideais. Observe que os processos em motores reais são tão rápidos que a variação da energia térmica interna da substância de trabalho no processo de alteração de seu volume não pode ser compensada pelo influxo de calor do aquecedor e retorno ao resfriador.

Outros motores térmicos

Motores reais operam em diferentes ciclos:

  • Ciclo Otto: o processo a volume constante muda adiabaticamente, criando um ciclo fechado;
  • Ciclo Diesel: isobar, adiabat, isocor, adiabat;
  • o processo que ocorre a pressão constante é substituído por um adiabático, fechando o ciclo.

Crie processos de equilíbrio em motores reais (para aproximá-los dos ideais) sob condições tecnologia moderna não parece possível. A eficiência dos motores térmicos é muito menor, mesmo levando em consideração o mesmo condições de temperatura, como em uma instalação térmica ideal.

Mas você não deve reduzir o papel da fórmula de cálculo da eficiência, pois é ela que se torna o ponto de partida no processo de trabalho para aumentar a eficiência dos motores reais.

Formas de mudar a eficiência

Ao comparar motores de calor ideais e reais, vale a pena notar que a temperatura do refrigerador deste último não pode ser nenhuma. Normalmente, a atmosfera é considerada um refrigerador. A temperatura da atmosfera pode ser tomada apenas em cálculos aproximados. A experiência mostra que a temperatura do líquido refrigerante é igual à temperatura dos gases de escape nos motores, como é o caso dos motores de combustão interna (abreviados como motores de combustão interna).

O ICE é o motor térmico mais comum em nosso mundo. A eficiência de um motor térmico, neste caso, depende da temperatura criada pela queima do combustível. Uma diferença essencial entre um motor de combustão interna e motores a vapor é a fusão das funções do aquecedor e do fluido de trabalho do dispositivo na mistura ar-combustível. Queimando, a mistura cria pressão nas partes móveis do motor.

Um aumento na temperatura dos gases de trabalho é alcançado alterando significativamente as propriedades do combustível. Infelizmente, não é possível fazer isso indefinidamente. Qualquer material do qual a câmara de combustão de um motor é feita tem seu próprio ponto de fusão. A resistência ao calor de tais materiais é a principal característica do motor, bem como a capacidade de afetar significativamente a eficiência.

Valores de eficiência do motor

Se considerarmos a temperatura do vapor de trabalho na entrada do qual é de 800 K e o gás de exaustão é de 300 K, a eficiência desta máquina é de 62%. Na realidade, este valor não ultrapassa os 40%. Tal diminuição ocorre devido às perdas de calor durante o aquecimento da carcaça da turbina.

O maior valor de combustão interna não ultrapassa 44%. Aumentar este valor é uma questão para um futuro próximo. Alterar as propriedades dos materiais, combustíveis é um problema que as melhores mentes da humanidade estão trabalhando.

COEFICIENTE DE EFICIÊNCIA (COP) é ​​uma característica da eficiência de um sistema (dispositivo, máquina) em relação à conversão de energia; é determinado pela relação entre a energia útil utilizada (transformada em trabalho em um processo cíclico) e a quantidade total de energia transferida para o sistema.

Eficiência

(eficiência), característica da eficiência de um sistema (dispositivo, máquina) em relação à conversão ou transferência de energia; é determinado pela relação entre a energia útil utilizada e a quantidade total de energia recebida pelo sistema; geralmente denotado por h = Wpol/Wcym.

Nos motores elétricos, a eficiência é a relação entre o trabalho mecânico realizado (útil) e a energia elétrica recebida da fonte; em motores térmicos ≈ a relação entre o trabalho mecânico útil e a quantidade de calor despendido; em transformadores elétricos ≈ a relação entre a energia eletromagnética recebida no enrolamento secundário e a energia consumida pelo enrolamento primário. Para calcular a eficiência tipos diferentes energia e Trabalho mecanico são expressos nas mesmas unidades com base no equivalente mecânico de calor e outras proporções semelhantes. Devido à sua generalidade, o conceito de eficiência permite comparar e avaliar de um ponto de vista unificado sistemas diferentes como reatores nucleares, geradores e motores elétricos, usinas termelétricas, dispositivos semicondutores, objetos biológicos, etc.

Devido às inevitáveis ​​perdas de energia devido ao atrito, aquecimento dos corpos circundantes, etc., a eficiência é sempre menor que a unidade. Assim, a eficiência é expressa como uma fração da energia gasta, ou seja, como uma fração própria ou como uma porcentagem, e é uma quantidade adimensional. A eficiência das usinas termelétricas atinge 35≈40%, motores de combustão interna ≈ 40≈50%, dínamos e geradores de alta potência ≈95%, transformadores ≈98%. A eficiência do processo de fotossíntese costuma ser de 6≈8%, na chlorella chega a 20≈25%. Para motores térmicos, devido à segunda lei da termodinâmica, a eficiência tem um limite superior determinado pelas características do ciclo termodinâmico (processo circular) que a substância de trabalho realiza. O ciclo de Carnot tem a maior eficiência.

É feita uma distinção entre a eficiência de um elemento individual (estágio) de uma máquina ou dispositivo e a eficiência que caracteriza toda a cadeia de transformações de energia no sistema. A eficiência do primeiro tipo, de acordo com a natureza da conversão de energia, pode ser mecânica, térmica, etc. O segundo tipo inclui geral, econômica, técnica e outros tipos de eficiência. A eficiência global do sistema é igual ao produto das eficiências parciais, ou seja, a eficiência das etapas.

Na literatura técnica, a eficiência às vezes é determinada de modo que possa ser maior que a unidade. Situação similar surge se a eficiência for determinada pela relação Wpol / Wzar, onde Wpol ≈ a energia utilizada, obtida na “saída” do sistema, Wzar ≈ não toda a energia que entra no sistema, mas apenas aquela parte dela, para a qual real custos são incorridos. Por exemplo, durante a operação de aquecedores termoelétricos semicondutores (bombas de calor), o consumo de eletricidade é menor que a quantidade de calor liberada pelo termoelemento. O excesso de energia é retirado meio Ambiente. Neste caso, embora a eficiência real da planta seja menor que a unidade, a eficiência considerada h = Wpol/Wzap pode ser maior que a unidade.

Lit.: Artobolevsky I. I., Teoria dos mecanismos e máquinas, 2ª ed., M.≈ L., 1952; Engenharia Geral de Calor, ed. S. Ya. Kornitsky e Ya. M. Rubinshtein, 2ª ed., M.≈ L., 1952; Engenharia elétrica geral, M.≈ L., 1951; Vukalovich M. P., Novikov I. I., Termodinâmica técnica, 4ª ed., M., 1968.

Wikipédia

Eficiência

Eficiência (eficiência) - uma característica da eficiência do sistema em relação à conversão ou transferência de energia. É determinado pela relação entre a energia útil utilizada e a quantidade total de energia recebida pelo sistema; geralmente denotado por η. A eficiência é uma quantidade adimensional e geralmente é medida como uma porcentagem.

Mundo dos tanques - jogo de computador que varreu o mundo inteiro. É jogado por jogadores dos mais países diferentes Paz. Muitas pessoas ficam acordadas à noite enquanto jogam simulador de tanque. Depois de algum tempo após o início do jogo, o jogador se interessa pelo quanto conseguiu em suas conquistas. Isso ajudará a tornar a eficiência. Muitos novos jogadores estão se perguntando qual é a eficiência do World of Tanks.

O que é eficiência?

Literalmente, a abreviação eficiência significa eficiência. Em outras palavras, este indicador indica o quão útil um jogador pode ser para sua equipe, bem como quão boas são suas habilidades em batalha.

A eficiência é calculada com base em dados estatísticos. Ao calcular a eficiência, leva em consideração o número de vitórias e derrotas, capturando uma base inimiga e derrubando a captura de uma base aliada, detectando e destruindo oponentes. Além disso, a técnica do jogador afeta o nível de eficiência. Na tecnologia alto nívelé mais fácil aumentar este número.

Por que a eficiência é necessária?

Além disso, os iniciantes pensam sobre o que precisam mundo da eficiência de tanques. Tudo é muito simples. Existem duas explicações. A principal é que, como a eficiência reflete as habilidades e habilidades em batalha, eles definitivamente prestam atenção nisso quando são levados para o clã. É difícil entrar em um bom clã se esse indicador for baixo.

Além disso, a eficiência dá a muitos jogadores um incentivo adicional. Afinal, você quer ser o melhor entre os outros. Como resultado, o jogador se esforça para melhorar suas estatísticas e eficiência. Aumentar este indicador para divertir o orgulho de qualquer jogador.

Como descobrir sua eficiência?

No jogo, a eficiência pode ser vista como uma avaliação pessoal. Mas jogadores experientes argumentam que o cálculo da eficiência dentro do jogo é feito de acordo com um algoritmo injusto, pelo que os vencedores nem sempre recebem os louros. Isso significa que um jogador pode se mostrar bem na batalha, mas ao mesmo tempo aumentar ligeiramente sua eficiência.

Para descobrir o quão útil um jogador é para sua equipe e quais habilidades ele possui, a eficiência é analisada em recursos online especiais. Para verificar seu indicador pessoal, basta digitar seu apelido e clicar no botão "Definir" ou "Carregar dados". Os sites mais populares onde você pode ver a eficiência no World of Tanks são:

  • wot-news.com;
  • wotgame.com
  • wot-noobs.ru.

Olenemetr vem para o resgate

Diretamente no jogo, a eficiência dos jogadores ajuda a determinar o "medidor de veado". Este é um mod especial instalado no jogo. Recebeu esse nome porque ajuda a determinar a experiência do inimigo e a detectar "veados", ou seja, jogadores inexperientes.

O mod destaca todos os jogadores com uma determinada cor, dependendo das estatísticas e habilidades. Os jogadores vermelhos não sabem jogar nada, os laranja um pouco melhor que o primeiro. Os jogadores com a cor amarela são considerados medianos e os jogadores com a cor verde são considerados bons. Artesãos de alta classe são destacados em azul e jogadores únicos são destacados em roxo.

Mas o "Olenemeter" muitas vezes está errado, então quando você vê o time inimigo, no qual a maioria dos jogadores está destacada em vermelho, você não deve relaxar, pois neste caso o risco de derrota é muito alto. A propósito, se você sente falta de bons jogos online, não deixe de ir aqui, neste site você encontrará muito entretenimento virtual interessante. Às vezes vale a pena se distrair dos "tanques".

Como aumentar a eficiência no World of Tanks?

Depois que a resposta para a pergunta "O que é eficiência no World of Tanks?" é encontrada, muitos jogadores pensam em como aumentar esse importante indicador. A estratégia aqui é muito simples: você precisa marcar pontos de captura, derrubar a captura do inimigo, destruir inimigos e ajudar seu time e aliados de todas as formas possíveis, mas ao mesmo tempo permanecer vivo até o final da batalha. Além disso, para melhorar a eficiência, você deve escolher uma técnica não inferior ao nível 8, e ainda maior é melhor.

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    Matematicamente, a definição de eficiência pode ser escrita como:

    η = A Q , (\displaystyle \eta =(\frac (A)(Q)),)

    Onde MAS- trabalho útil (energia), e Q- energia desperdiçada.

    Se a eficiência for expressa em porcentagem, ela será calculada pela fórmula:

    η = A Q × 100 % (\displaystyle \eta =(\frac (A)(Q))\vezes 100\%) ε X = Q X / A (\displaystyle \varepsilon _(\mathrm (X) )=Q_(\mathrm (X) )/A),

    Onde Q X (\displaystyle Q_(\mathrm (X)))- calor retirado do lado frio (capacidade de refrigeração em máquinas de refrigeração); A (\displaystyle A)

    Para bombas de calor, use o termo taxa de transformação

    ε Γ = Q Γ / A (\displaystyle \varepsilon _(\Gamma )=Q_(\Gamma )/A),

    Onde Q Γ (\displaystyle Q_(\Gamma ))- calor de condensação transferido para o refrigerante; A (\displaystyle A)- o trabalho (ou eletricidade) gasto neste processo.

    No carro perfeito Q Γ = Q X + A (\displaystyle Q_(\Gamma )=Q_(\mathrm (X) )+A), portanto, para a máquina ideal ε Γ = ε X + 1 (\displaystyle \varepsilon _(\Gamma )=\varepsilon _(\mathrm (X) )+1)

    Os melhores indicadores de desempenho para máquinas de refrigeração têm o ciclo de Carnot reverso: nele o coeficiente de desempenho

    ε = T X T Γ − T X (\displaystyle \varepsilon =(T_(\mathrm (X) ) \over (T_(\Gamma )-T_(\mathrm (X) )))), pois, além da energia considerada UMA(por exemplo, elétrico), para aquecer Q também há energia retirada de uma fonte fria.