Efisiensi panas. Algoritma untuk memecahkan masalah untuk menentukan efisiensi. siklus termal menurut plot tekanan versus volume. Nilai efisiensi motor

Arti utama dari rumus (5.12.2) yang diperoleh Carnot untuk efisiensi mesin yang ideal adalah bahwa rumus tersebut menentukan efisiensi maksimum yang mungkin dari setiap mesin kalor.

Carnot membuktikan, berdasarkan hukum kedua termodinamika*, teorema berikut: setiap mesin panas nyata yang beroperasi dengan pemanas suhuT 1 dan suhu lemari esT 2 , tidak dapat memiliki efisiensi yang melebihi efisiensi mesin kalor ideal.

* Carnot sebenarnya menetapkan hukum kedua termodinamika sebelum Clausius dan Kelvin, ketika hukum pertama termodinamika belum dirumuskan secara ketat.

Pertimbangkan pertama mesin panas yang beroperasi pada siklus reversibel dengan gas nyata. Siklusnya bisa apa saja, yang penting suhu pemanas dan kulkasnya T 1 dan T 2 .

Mari kita asumsikan bahwa efisiensi mesin kalor lain (tidak beroperasi menurut siklus Carnot) ’ > η . Mesin bekerja dengan pemanas umum dan pendingin umum. Biarkan mesin Carnot bekerja dalam siklus terbalik (seperti mesin pendingin), dan mesin lainnya dalam siklus maju (Gbr. 5.18). Mesin kalor melakukan kerja yang sama, menurut rumus (5.12.3) dan (5.12.5):

Mesin pendingin selalu dapat dirancang sedemikian rupa sehingga mengambil jumlah panas dari lemari es Q 2 = ||

Kemudian, menurut rumus (5.12.7), pekerjaan akan dilakukan padanya

(5.12.12)

Karena dengan syarat " > , kemudian A" > A Oleh karena itu, mesin kalor dapat menggerakkan mesin refrigerasi, dan masih akan terjadi kelebihan kerja. Kerja berlebih ini dilakukan dengan mengorbankan panas yang diambil dari satu sumber. Lagi pula, panas tidak ditransfer ke lemari es di bawah aksi dua mesin sekaligus. Tapi ini bertentangan dengan hukum kedua termodinamika.

Jika kita asumsikan bahwa > ", maka Anda dapat membuat mesin lain bekerja dalam siklus terbalik, dan mesin Carnot dalam garis lurus. Kami kembali ke kontradiksi dengan hukum kedua termodinamika. Oleh karena itu, dua mesin yang beroperasi pada siklus reversibel memiliki efisiensi yang sama: " = η .

Lain halnya jika mesin kedua beroperasi dalam siklus ireversibel. Jika kita mengizinkan " > η , kemudian kita kembali ke kontradiksi dengan hukum kedua termodinamika. Namun, asumsi m|"< г| не противоречит второму закону термодинамики, так как необратимая тепловая машина не может работать как холодильная машина. Следовательно, КПД любой тепловой машины η" , atau

Ini adalah hasil utama:

(5.12.13)

Efisiensi mesin panas nyata

Rumus (5.12.13) memberikan batas teoritis untuk efisiensi maksimum mesin kalor. Hal ini menunjukkan bahwa mesin kalor lebih efisien, semakin tinggi suhu pemanas dan semakin rendah suhu lemari es. Hanya ketika suhu lemari es sama dengan nol mutlak, = 1.

Tetapi suhu lemari es praktis tidak bisa jauh lebih rendah dari suhu sekitar. Anda dapat meningkatkan suhu pemanas. Namun, bahan apa pun (padat) memiliki ketahanan panas yang terbatas, atau ketahanan panas. Ketika dipanaskan, secara bertahap kehilangan sifat elastisnya, dan meleleh pada suhu yang cukup tinggi.

Sekarang upaya utama para insinyur ditujukan untuk meningkatkan efisiensi mesin dengan mengurangi gesekan bagian-bagiannya, kehilangan bahan bakar karena pembakarannya yang tidak sempurna, dll. Peluang nyata untuk meningkatkan efisiensi di sini masih besar. Jadi, untuk turbin uap, suhu uap awal dan akhir kira-kira sebagai berikut: T 1 = 800 K dan T 2 = 300 K. Pada temperatur tersebut, nilai efisiensi maksimum adalah:

Nilai sebenarnya dari efisiensi akibat berbagai macam kehilangan energi adalah sekitar 40%. Efisiensi maksimum - sekitar 44% - memiliki mesin pembakaran internal.

Efisiensi mesin panas apa pun tidak dapat melebihi nilai maksimum yang mungkin
, dimana t 1 - suhu mutlak pemanas, dan T 2 - suhu mutlak lemari es.

Meningkatkan efisiensi mesin panas dan membawanya lebih dekat ke semaksimal mungkin- tantangan teknis yang paling penting.

Realitas modern melibatkan operasi luas mesin panas. Berbagai upaya untuk menggantinya dengan motor listrik sejauh ini gagal. Masalah yang terkait dengan akumulasi listrik dalam sistem otonom diselesaikan dengan sangat sulit.

Masih relevan adalah masalah teknologi untuk pembuatan akumulator tenaga listrik, dengan mempertimbangkan penggunaan jangka panjangnya. Karakteristik kecepatan kendaraan listrik jauh dari karakteristik mobil dengan mesin pembakaran dalam.

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

Sedikit sejarah

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

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

Sejak saat itu mulai berkembang 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.

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

Perhitungan efisiensi

Biarkan pemanas memperoleh energi dari luar sama dengan Q 1 . Fluida kerja melakukan kerja A, sedangkan energi yang diberikan ke lemari es adalah Q2.

Berdasarkan definisi, kami menghitung efisiensi:

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

Dari sini, efisiensi mesin kalor, yang rumusnya berbentuk = (Q 1 - Q 2) / Q 1 = 1 - Q 2 / Q 1, memungkinkan kita untuk menarik kesimpulan 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 untuk membuat mesin seperti itu, yang efisiensinya maksimal (idealnya, sama dengan 100%)? Fisikawan teoretis dan insinyur berbakat Prancis Sadi Carnot mencoba menemukan jawaban atas pertanyaan ini. Pada tahun 1824, perhitungan teoretisnya tentang proses yang terjadi dalam gas dipublikasikan.

Ide utama di balik mesin yang ideal adalah untuk melakukan proses reversibel dengan gas ideal. Kita mulai dengan pemuaian gas secara isotermal pada suhu T 1 . Jumlah kalor yang diperlukan untuk ini adalah Q 1. Setelah gas memuai 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 kalor Carnot yang ideal, bila dihitung secara akurat, sama dengan rasio perbedaan suhu antara alat pemanas dan pendingin dengan suhu yang dimiliki pemanas. Terlihat seperti ini: =(T 1 - T 2)/ T 1.

Kemungkinan efisiensi mesin kalor, rumusnya adalah: = 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 hanya ketika lemari es mencapai suhu. Seperti yang Anda ketahui, nilai ini tidak dapat dicapai.

Perhitungan teoritis Carnot memungkinkan untuk menentukan efisiensi maksimum mesin kalor dari desain apapun.

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

Contoh penyelesaian masalah

Contoh 1 Berapa 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, -?

Menurut definisi: =(T 1 - T 2)/ T 1.

Kami tidak diberikan suhu lemari es, tetapi T = (T 1 - T 2), dari sini:

\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 yang berguna dilakukan karena diperoleh satu kilojoule energi pemanas Berapa suhu pemanas mesin kalor jika suhu pendingin 400 K?

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

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

Setelah melakukan transformasi matematika, kita mendapatkan:

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

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

Mari kita hitung:

= 650 J / 1000 J = 0,65.

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

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

Kondisi nyata

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

Faktanya, 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 panas yang dibuat dalam kondisi nyata berbeda secara signifikan dari efisiensi mesin ideal. Perhatikan bahwa proses di mesin nyata sangat cepat sehingga variasi energi panas internal zat kerja dalam proses mengubah volumenya tidak dapat dikompensasi oleh aliran 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 ekuilibrium di mesin nyata (untuk membawanya lebih dekat ke yang 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 jangan sampai mengurangi peran rumus perhitungan efisiensi, karena itulah yang menjadi titik awal dalam proses kerja peningkatan efisiensi mesin sesungguhnya.

Cara untuk mengubah efisiensi

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

ICE adalah mesin panas paling umum di dunia kita. Efisiensi mesin kalor dalam hal ini tergantung pada suhu yang diciptakan oleh pembakaran bahan bakar. Perbedaan penting antara mesin pembakaran internal dan mesin uap adalah penggabungan fungsi pemanas dan fluida kerja perangkat dalam campuran udara-bahan bakar. Pembakaran, campuran 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. Setiap bahan dari mana ruang bakar mesin dibuat memiliki titik lelehnya sendiri. Ketahanan panas dari bahan-bahan tersebut adalah karakteristik utama mesin, serta kemampuan untuk secara signifikan mempengaruhi efisiensi.

Nilai efisiensi motor

Jika kita mempertimbangkan temperatur kerja steam pada saluran masuknya adalah 800 K, dan gas buangnya adalah 300 K, maka efisiensi mesin ini adalah 62%. Pada kenyataannya, nilai ini tidak melebihi 40%. Penurunan seperti itu terjadi karena kehilangan panas selama pemanasan casing turbin.

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

Bagaimana mencari faktor efisiensi. Rumus untuk efisiensi dalam hal daya

Bagaimana mencari faktor efisiensi?

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

Anda akan perlu

- mobil;
- termometer;
- Kalkulator.

Petunjuk

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

3. Contoh. Gaya traksi rata-rata sebuah mesin mobil adalah 882 N. Ia mengkonsumsi 7 kg bensin per 100 km. Tentukan efisiensi motornya. Cari pekerjaan yang cocok dulu. Ini sama dengan produk gaya F dengan jarak S, diatasi oleh tubuh di bawah pengaruhnya =F?S. Tentukan jumlah kalor yang akan dilepaskan saat membakar 7 kg bensin, ini akan menjadi kerja yang dikeluarkan Az = Q = q?m, di mana q adalah kalor jenis 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.), di mana usaha dilakukan oleh gas, memiliki efisiensi yang sama dengan perbedaan kalor yang dilepaskan. oleh pemanas Q1 dan diterima oleh lemari es Q2, cari perbedaan panas pemanas dan lemari es, dan bagi dengan panas pemanas Efisiensi = (Q1-Q2)/Q1. Di sini efisiensi diukur dalam submultiple unit dari 0 hingga 1, untuk mengubah hasilnya menjadi persentase, kalikan dengan 100.

5. Untuk mendapatkan efisiensi mesin kalor sempurna (mesin Carnot), tentukan perbandingan 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 tertentu dari pemanas dan lemari es.

6. Untuk motor listrik, cari kerja yang dikeluarkan sebagai produk dari 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, di mana m adalah berat beban, g?10 m /Dengan? percepatan jatuh bebas, h - ketinggian di mana beban dinaikkan, dan pekerjaan yang dikeluarkan Az \u003d P? t, di mana P adalah kekuatan 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%.

Indeks tindakan yang dapat digunakan (COP) adalah indikator kinerja suatu sistem, apakah 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 tertentu. Namun, dalam kurikulum sekolah, nilai ini diukur sebagai 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 kehilangan energi selama operasi sistem. Memperluas pembilang dari rumus di atas, dapat ditulis dalam bentuk berikut:? = ((Po-Pi)/Po)*100%.

3. Agar perhitungan efisiensi lebih dapat dipahami dan jelas, dapat dilihat contoh Contoh 1: Operasi yang dapat digunakan dari sistem adalah 75 J, jumlah energi yang dikeluarkan untuk operasinya adalah 100 J, yaitu 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 disuplai untuk pengoperasian motor adalah 100 J, energi yang hilang selama pengoperasian motor ini adalah 25 J, perlu dihitung efisiensinya. Untuk memecahkan masalah yang diajukan, gunakan rumus ke-2 untuk menghitung indikator yang diinginkan:? = (100-25)/100 = 0,75 atau 75%. Hasil pada kedua contoh itu identik, teh dalam kasus kedua, data pembilang dianalisis lebih detail.

Catatan! Banyak jenis mesin modern (misalnya, mesin roket atau mesin turbo-udara) memiliki beberapa tahap pekerjaan mereka, dan untuk seluruh tahap ada efisiensinya sendiri, yang dihitung menggunakan salah satu rumus di atas. Tetapi untuk menemukan indikator umum, Anda perlu mengalikan semua efisiensi yang terkenal di semua tahap pengoperasian motor ini :? = ?1*?2*?3*…*?.

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

Angkutan melintas adalah jenis angkutan, terdiri dari pemuatan kendaraan yang melakukan idle run. Situasi ketika transportasi dipaksa untuk bergerak tanpa kargo cukup umum, baik sebelum dan sesudah pelaksanaan perintah transportasi yang direncanakan. Untuk suatu perusahaan, kemungkinan mengambil kargo tambahan berarti, minimal, pengurangan kerugian finansial.

Petunjuk

1. Mengevaluasi efektivitas penggunaan transportasi kargo lewat secara realistis untuk perusahaan Anda. Hal penting yang harus dipahami adalah kenyataan bahwa kargo yang lewat dapat diangkut pada saat angkutan terpaksa bergerak dalam keadaan kosong setelah penerapan aplikasi angkutan utama (inti). Jika situasi seperti itu terjadi secara teratur dalam kegiatan perusahaan Anda, pilihlah metode pengoptimalan transportasi ini dengan berani.

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

3. Pikirkan dari titik mana dari rute utama Anda akan 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 di mana perusahaan transportasi Anda berada. Tetapi situasi seperti itu mungkin tidak selalu terjadi. Akibatnya, pertimbangkan juga kemungkinan beberapa penyimpangan dari rute, 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 kerja sama 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 probabilitas seperti itu membutuhkan, minimal, pendaftaran di situs. Ini akan menjadi sempurna jika sumber informasi memiliki probabilitas bawaan untuk tinjauan logistik dari penawaran balasan.

6. Jangan mengabaikan 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 sangat 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.

Saran yang berguna Tampaknya Anda telah memutuskan untuk membeli atau menyewa truk besar, yang dengannya Anda bermaksud mendapatkan uang dengan mengangkut barang melintasi Rusia, CIS, dan Eropa. Tidak masalah apakah Anda menyewa sopir atau mengendarainya sendiri, Anda akan membutuhkan pelanggan, yaitu barang untuk transportasi. Maka Anda pasti akan berpikir atau berpikir lebih dekat tentang di mana dan bagaimana mencari kargo untuk truk Anda?

Untuk menemukan indikator tindakan yang berguna dari mesin apa pun, perlu untuk membagi pekerjaan yang bermanfaat dengan yang dikeluarkan dan dikalikan dengan 100 persen. Untuk mesin kalor, 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 internal (ICE), termometer, tester

Petunjuk

1. Menentukan efisiensi mesin pembakaran internal Temukan kekuatannya dalam dokumentasi teknis mesin khusus ini. Tuangkan sejumlah bahan bakar ke dalam tangkinya dan nyalakan mesin sehingga berjalan selama beberapa waktu pada siklus penuh, mengembangkan daya maksimum yang ditunjukkan dalam paspor. Dengan bantuan stopwatch, catat waktu mesin berjalan, dinyatakan dalam detik. Setelah beberapa saat, matikan mesin dan tiriskan sisa bahan bakar. Kurangi volume akhir dari volume awal bahan bakar yang diisi, temukan volume bahan bakar yang dikonsumsi. Dengan menggunakan tabel, cari massa jenisnya dan kalikan dengan volume untuk mendapatkan massa bahan bakar yang digunakan m=? V. Nyatakan massa dalam kilogram. Tergantung pada jenis bahan bakar (bensin atau solar), tentukan panas spesifik pembakaran dari tabel. Untuk menentukan efisiensi, kalikan daya maksimum dengan waktu operasi mesin dan 100%, dan bagi hasilnya dalam langkah-langkah dengan massa dan panas spesifik pembakaran. Efisiensi = P t 100% / (q m).

2. Untuk mesin kalor sempurna, diperbolehkan menerapkan 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 ke nilainya.Untuk menentukan efisiensi dari angka 1, kurangi rasio suhu lemari es dan pemanas (suhu pembakaran bahan bakar) Efisiensi = (1-Thol / Tnag) 100%. Opsi untuk menghitung efisiensi ini tidak mempertimbangkan gesekan mekanis dan pertukaran panas dengan lingkungan eksternal.

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 produk kekuatan arus dan tegangan, kalikan total dengan efisiensi 100% = P 100% / (I U).

Video yang berhubungan

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 pernikahan dan pendapatan natura. Berdasarkan mereka, dimungkinkan untuk menyusun gambaran demografis pada waktu tertentu.

Petunjuk

1. Harap dicatat bahwa tarif keseluruhan adalah tarif relatif. Jadi, jumlah kelahiran untuk periode tertentu, katakanlah, selama satu tahun, akan berbeda dari angka kelahiran umum. Hal ini disebabkan fakta bahwa ketika ditemukan, data jumlah populasi 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 indikator keseluruhan ditunjukkan dalam tahun.

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

4. Ganti pembilang dengan indikator tak bersyarat yang sesuai dengan kerabat yang diinginkan. Katakanlah, jika Anda dihadapkan dengan tugas 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 pernikahan, maka masukkan jumlah orang yang meninggal dalam periode perhitungan atau jumlah orang yang menikah, masing-masing, sebagai pengganti pembilang.

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

Video yang berhubungan

Di bawah kata "kerja" dirasakan sebelum setiap tindakan, yang memberi seseorang penghidupan. Dengan kata lain, dia menerima hadiah fisik untuk itu. Namun demikian, orang-orang siap di waktu luang mereka baik secara gratis atau dengan biaya simbolis murni untuk berpartisipasi dalam pekerjaan yang bermanfaat secara sosial yang bertujuan mendukung yang membutuhkan, membuat taman dan jalan-jalan, menanam pohon dan semak belukar, dll. Jumlah sukarelawan seperti itu mungkin masih banyak, tetapi mereka sering tidak tahu di mana layanan mereka mungkin dibutuhkan.

Petunjuk

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

2. Relawan yang ingin berkontribusi sejauh mungkin dalam bantuan tersebut harus menghubungi organisasi filantropi terdekat atau departemen bantuan publik. Anda dapat bertanya di gereja terdekat - pendeta mungkin tahu mana dari kawanannya 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 sepenuhnya terdiri dari sumbangan uang - itu diperbolehkan, katakanlah, dari waktu ke waktu untuk pergi ke toko kelontong atau ke apotek untuk obat-obatan.

4. Banyak orang ingin mengambil bagian dalam perbaikan kota asalnya. Mereka harus menghubungi struktur yang relevan dari kotamadya setempat, misalnya, mereka yang bertanggung jawab untuk membersihkan wilayah, lansekap. 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, yang ingin membantu anjing dan kucing yang terlantar. Jika Anda termasuk dalam kategori ini, hubungi organisasi hak-hak hewan setempat atau suaka hewan. Nah, jika Anda tinggal di kota besar yang memiliki kebun binatang, tanyakan kepada pihak administrasi apakah diperlukan asisten perawatan hewan. Seperti biasa, tawaran bantuan seperti itu disambut dengan rasa terima kasih.

6. Tidak mungkin melupakan pengasuhan generasi muda. Jika seorang sukarelawan yang antusias dapat, katakanlah, memimpin kelas di beberapa lingkaran sekolah atau pusat budaya dan kreativitas, ia akan membawa manfaat besar. Singkatnya, ada banyak pekerjaan yang bermanfaat secara sosial untuk orang-orang yang peduli, untuk setiap selera dan kemungkinan. Akan ada keinginan.

Indikator kelembaban - indikator yang digunakan untuk menentukan parameter iklim mikro. Dimungkinkan untuk menghitungnya, memiliki informasi tentang curah hujan di wilayah tersebut untuk periode 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 wilayah tertentu. Pada saat yang sama, diperhitungkan bahwa iklim mikro adalah ingatan jangka panjang dari kondisi cuaca di daerah tertentu. Akibatnya, diputuskan juga untuk mempertimbangkan indeks kelembaban dalam jangka waktu yang lama: seperti biasa, indikator ini dihitung berdasarkan data yang dikumpulkan sepanjang tahun.Dengan demikian, indeks kelembaban menunjukkan seberapa besar jumlah curah hujan yang turun selama ini. periode 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 turun di area tertentu selama tahun itu , dinyatakan dalam milimeter. Akhirnya, simbol E menunjukkan jumlah curah hujan yang telah menguap dari permukaan bumi selama periode waktu yang sama. Jumlah curah hujan yang ditunjukkan, yang juga dinyatakan dalam milimeter, tergantung pada jenis tanah, suhu di wilayah tertentu pada periode waktu tertentu, dan faktor lainnya. Akibatnya, terlepas dari kesederhanaan rumus di atas, perhitungan indeks kelembaban memerlukan sejumlah besar pengukuran awal menggunakan instrumen yang akurat dan hanya dapat dilakukan oleh tim ahli meteorologi yang cukup besar. di area tertentu, dengan mempertimbangkan semua indikator ini, seperti biasa , memungkinkan Anda untuk menentukan dengan tingkat kepastian yang tinggi jenis vegetasi mana yang dominan di wilayah ini. Jadi, jika indeks kelembaban melebihi 1, ini menunjukkan tingkat kelembaban yang tinggi di wilayah tertentu, yang memerlukan keuntungan dari jenis vegetasi seperti taiga, tundra atau tundra hutan. 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 massif 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 yang berhubungan

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: kita tidak hanya mengangkat air, tetapi juga ember itu sendiri, serta rantai berat yang menggantungnya. Ini dilambangkan dengan panah dua warna: berat beban yang kita angkat adalah jumlah berat air dan berat ember dan rantai.

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

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

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

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

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

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

Berguna \u003d + Fya lya \u003d mya g h dan Tidak berguna \u003d + Fk lk \u003d mk g h

Pekerjaan penuh terdiri dari dua pekerjaan, yaitu sama dengan jumlah mereka:

Penuh \u003d Berguna + Tidak Berguna \u003d mi g h + mk g h \u003d (mi + mk) g h

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

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

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

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

Kuantitas fisik yang sama dengan rasio pekerjaan yang berguna untuk pekerjaan 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 ke pecahan desimal, dibagi dengan 100%.

pertanyaan-fisika.ru

efisiensi mesin panas. Efisiensi mesin panas

Pengoperasian banyak jenis mesin ditandai dengan indikator penting seperti efisiensi mesin panas. Setiap tahun, para insinyur berusaha untuk menciptakan peralatan yang lebih canggih yang, dengan biaya bahan bakar yang lebih rendah, akan memberikan hasil 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 ekspansi termal zat dengan meningkatnya suhu. Dalam mesin solid-state, dimungkinkan tidak hanya untuk mengubah volume materi, tetapi juga bentuk tubuh. Pengoperasian mesin semacam itu tunduk pada hukum termodinamika.

Prinsip operasi

Untuk memahami cara kerja mesin kalor, penting untuk mempertimbangkan dasar-dasar desainnya. Untuk pengoperasian perangkat, diperlukan dua badan: panas (pemanas) dan dingin (kulkas, pendingin). Prinsip pengoperasian mesin panas (efisiensi mesin panas) tergantung pada jenisnya. Seringkali, kondensor uap bertindak sebagai lemari es, dan semua jenis bahan bakar yang terbakar di tungku bertindak sebagai pemanas. Efisiensi mesin kalor yang 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. Juga, indikator ini tidak akan pernah melebihi nilai di atas. Untuk meningkatkan efisiensi, paling sering menaikkan suhu pemanas dan mengurangi suhu lemari es. Kedua proses ini akan dibatasi oleh kondisi operasi peralatan yang sebenarnya.

Selama pengoperasian mesin panas, pekerjaan dilakukan, karena gas mulai kehilangan energi dan mendingin ke suhu tertentu. Yang terakhir biasanya beberapa derajat di atas atmosfer sekitarnya. Ini adalah suhu lemari es. Perangkat khusus semacam itu dirancang untuk pendinginan dengan kondensasi uap buang selanjutnya. Dimana kondensor hadir, suhu lemari es kadang-kadang lebih rendah dari suhu lingkungan.

Dalam mesin kalor, tubuh, ketika dipanaskan dan diperluas, tidak mampu memberikan semua energi internalnya untuk melakukan pekerjaan. 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 energi dan transmisi. Indikator ini sering diukur sebagai persentase. Rumus efisiensi:

*A/Qx100%, di mana Q adalah energi yang dikeluarkan, A adalah kerja yang berguna.

Berdasarkan hukum kekekalan energi, kita dapat menyimpulkan bahwa efisiensi akan selalu lebih kecil 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 untuk energi yang disuplai oleh pemanas. Itu dapat direpresentasikan sebagai rumus berikut:

= (Q1-Q2)/ Q1, di mana Q1 adalah panas yang diterima dari pemanas, dan Q2 diberikan ke lemari es.

Operasi mesin panas

Kerja yang dilakukan oleh mesin kalor dihitung dengan rumus berikut:

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

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

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

mesin carnot

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

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

Hukum termodinamika memungkinkan untuk menghitung efisiensi maksimum yang mungkin. Untuk pertama kalinya indikator ini dihitung oleh ilmuwan dan insinyur Prancis Sadi Carnot. Dia menemukan mesin panas yang menggunakan gas ideal. Ia 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 sejumlah panas. Setelah bejana diisolasi secara termal. Meskipun demikian, gas terus mengembang, tetapi sudah secara adiabatik (tanpa pertukaran panas dengan lingkungan). Pada saat ini, suhunya turun ke lemari es. Pada saat ini, gas bersentuhan dengan lemari es, sebagai akibatnya ia memberikan sejumlah panas selama kompresi isometrik. Kemudian bejana kembali diisolasi 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 dan bahan bakar yang berbeda. Semuanya memiliki efisiensi masing-masing. Ini termasuk yang berikut:

Sebuah mesin pembakaran internal (piston), yang merupakan 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 menyiapkan campuran bahan bakar, mesin tersebut adalah karburator (dengan pembentukan 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 jenis mesin pembakaran eksternal. Prinsip operasinya didasarkan pada pendinginan/pemanasan tubuh secara berkala dengan produksi energi karena perubahan volumenya. Ini adalah salah satu mesin yang paling efisien.

Mesin turbin (putar) dengan pembakaran bahan bakar eksternal. Instalasi seperti itu paling sering ditemukan di pembangkit listrik termal.

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

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

Jenis lain dari mesin panas

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

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

Bagaimana Anda bisa meningkatkan efisiensi?

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

Semakin tubuh memanas, semakin cepat molekul yang menyusunnya akan bergerak. Gerakan partikel akan menjadi lebih tidak menentu. Bersamaan dengan ini, semua orang tahu bahwa ketertiban dapat dengan mudah diubah menjadi kekacauan, yang sangat sulit untuk diatur.

fb.ru

Perangkat mesin panas

Prinsip operasi

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

Dalam mesin kalor, tubuh, ketika dipanaskan dan diperluas, tidak mampu memberikan semua energi internalnya untuk melakukan pekerjaan. 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, itu masih melakukan pekerjaan A, di mana ia mentransfer sebagian energi panas ke lemari es: Q 2

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

*A/Qx100%, di mana Q adalah energi yang dikeluarkan, A adalah kerja yang berguna.

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

\u003d (Q 1 -Q 2) / Q 1, di mana Q 1 adalah panas yang diterima dari pemanas, dan Q 2 diberikan ke lemari es.

Operasi mesin panas

Kerja yang dilakukan oleh mesin kalor dihitung dengan rumus berikut:

A = |Q H | - |Q X |, di mana A adalah kerja, Q H adalah jumlah panas yang diterima dari pemanas, Q X adalah jumlah panas yang diberikan ke pendingin.

|Q H | - |Q X |)/|Q H | = 1 - |Q X |/|Q H |

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

mesin carnot

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

Varietas

Saat ini, ada banyak jenis mesin kalor yang beroperasi dengan prinsip dan bahan bakar yang berbeda. Semuanya memiliki efisiensi masing-masing. Ini termasuk yang berikut:

Mesin turbin (putar) dengan pembakaran bahan bakar eksternal. Instalasi seperti itu paling sering ditemukan di pembangkit listrik termal.

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

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

Jenis lain dari mesin panas

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

Bagaimana Anda bisa meningkatkan efisiensi?

Usaha yang dilakukan oleh mesin adalah :

Proses ini pertama kali dipertimbangkan oleh insinyur dan ilmuwan Prancis N. L. S. Carnot pada tahun 1824 dalam buku Refleksi tentang kekuatan pendorong api dan pada mesin yang mampu mengembangkan gaya ini.

Tujuan penelitian Carnot adalah untuk mengetahui penyebab ketidaksempurnaan mesin kalor pada waktu itu (memiliki efisiensi 5%) dan mencari cara untuk memperbaikinya.

Siklus Carnot adalah yang paling efisien dari semuanya. Efisiensinya maksimal.

Gambar tersebut menunjukkan proses termodinamika dari siklus. Dalam proses ekspansi isotermal (1-2) pada suhu T 1 , pekerjaan dilakukan dengan mengubah energi internal pemanas, yaitu dengan memasok jumlah panas ke gas Q:

SEBUAH 12 = Q 1 ,

Pendinginan gas sebelum kompresi (3-4) terjadi selama ekspansi adiabatik (2-3). Perubahan energi dalam U 23 dalam proses adiabatik ( Q=0) diubah seluruhnya menjadi kerja mekanis:

SEBUAH 23 = -ΔU 23 ,

Suhu gas akibat pemuaian adiabatik (2-3) turun ke suhu lemari es T 2 < T 1 . Dalam proses (3-4), gas dikompresi secara isotermal, mentransfer jumlah panas ke lemari es Q2:

A 34 = Q2,

Siklus ini diselesaikan dengan proses kompresi adiabatik (4-1), di mana gas dipanaskan sampai suhu T 1.

Nilai maksimum efisiensi mesin kalor yang beroperasi pada gas ideal, menurut siklus Carnot:

Esensi dari formula dinyatakan dalam terbukti DARI. Teorema Carnot bahwa efisiensi setiap mesin kalor tidak dapat melebihi efisiensi siklus Carnot yang dilakukan pada temperatur pemanas dan lemari es yang sama.