效率与动力
- 系统的效率是衡量能量在系统中传递的好坏的指标
- 效率的定义为:
一个系统输出的有用功率或能量转移与它的总功率或能量转移输入的比率
- 如果一个系统高效率,这意味着大部分的能量转移有用的
- 如果一个系统低效率,这意味着大部分的能量转移浪费了
- 决定哪种能源是有用的还是浪费的取决于系统
- 当电能在灯泡中转换成光时,光能就是有用的产生的热能是浪费了
- 当电能转换为热能供加热器使用时,热能为有用的产生的声能是浪费了
- 效率以百分比表示,可以用以下公式计算:
- 能量可以是任何形式,例如重力势能,动能
- 效率方程也可以写成功率的形式:
- 功率被定义为单位时间内传递的能量
工作的例子
电动机的效率为35%。它在3秒内将7.2公斤的负载提升到5米的高度。计算电机的功率。
步骤1:写下效率方程
步骤2:重新排列电源输入
步骤3:计算输出功率
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- 输出功率等于能量÷时间
- 电动机将电能转化为重力势能来提升负载
重力势能= mgΔh = 7.2 × 9.81 × 5 = 353.16 J
功率= 353.16 ÷ 3 = 117.72 W
第四步:将数值代入功率输入方程
考试技巧
效率可以是一个比率(0到1之间),也可以是一个百分比(0到100%之间)。如果问题要求效率是一个比率,那么就用分数或小数来回答。如果要求以百分数表示答案,请记住将比率乘以100进行转换:如果比率= 0.25,则百分比= 0.25 × 100 = 25%请记住,效率具有任何单位(只是%符号)