Бұл шама деп аталады механизмнің пайдалы әрекет коэффициенті
Пайдалы әрекет коэффициенті тетігін қатынасына тең пайдалы жұмыстың толық жұмысқа. Әлбетте, пайдалы әрекет коэффициенті әрқашан аз бірлік. Бұл шаманы жиі пайыздарда. Әдетте, бұл білдіреді грек әрпі η-мен (оқылады “бұл”). Қысқаша пайдалы әрекет коэффициенті жазады ПӘК.

η = (А_полн /А_полезн) * 100 %,

мұндағы η ПӘК, А_полн толық жұмыс А_полезн пайдалы жұмыс.

Арасында қозғалтқыштардың ең жоғары пайдалы әрекет коэффициенті бар электр қозғалтқыш (98% – ға дейін). Пайдалы әрекет коэффициенті іштен жану қозғалтқыштарының 20 % – 40 %, бу турбина шамамен 30 %.

Айта кетейік, ұлғайту үшін пайдалы әсер ету коэффициентін тетігін жиі тырысады азайту үйкеліс күші. Бұл пайдалана отырып, әртүрлі майлау немесе шарикоподшипники, үйкелісті сырғанау ауыстырылады трением домалау.

Мысалдар ҚНК есептеу
Мысал қарастырайық. Велосипедші салмағы 55 кг көтерілді велосипед салмағы 5 кг-төбе, биіктігі 10 м, жасап, бұл жұмысты 8 кДж. Табыңыз пайдалы әрекет коэффициенті велосипедтің. Үйкелісті домалау доңғалақтардың туралы жол емес ескеріңіз.

Шешімі. Жалпы массасын табамыз велосипедті және велосипедистер:

m = 55 кг + 5 кг = 60 кг

Табамыз, олардың жалпы салмағы:

P = mg = 60 кг * 10 Н/кг = 600 Н

Табамыз, жасалған көтеруге велосипедті және велосипедистер:

Аполезн = РЅ = 600 Н * 10 м = 6 кДж

Табамыз ПӘК велосипедті:

= А_полн /А_полезн * 100 % = 6 кДж / 8 кДж * 100 % = 75 %

Жауабы: ПӘК велосипедті тең 75 %.

Қарастырайық тағы бір мысал. Соңында иық тетікті подвешено дене массасы m. Басқа иық жұмсайды күші F, төмен бағытталған, және оның соңына түседі ” h. Табыңыз, қаншалықты поднялось денесі, егер пайдалы әрекет коэффициенті тетікті тең η %.

Шешімі. Табамыз, жасалған күшпен F:

A = Fh

η % жұмыс жасалды, онда көтеру үшін дене массасы m. Демек, көтеру дене жұмсалды Fhη / 100. Өйткені дененің салмағы тең mg, денесі поднялось биіктікке Fhη / 100 / mg.

Жауабы: дене поднялось биіктікке Fhη / 100 / mg.

Тетіктерін пайдаланған кезде әрдайым жұмыс жасалады асатын, ол қажет мақсатқа қол жеткізу үшін, сондықтан оның толық немесе кеткен қаражатты — Аз және пайдалы жұмыс — Ап.
Мысалы, жүк көтеру қажет массасы m, биіктігі h.
Бұл жағдайда пайдалы жұмыс жұмсалады еңсеру ауырлық күші әрекет ететін жүк.
Кезінде равномерном жүктің көтерілген, бұл жұмыс болуы мүмкін табылған мынадай:
Ап=F⋅s=mg⋅h

Егер жүкті көтеру қолданады блок немесе қандай да бір басқа тетігі болса, онда,
сонымен ауырлық күшінің жүктің келеді еңсеруге әлі күші мен ауырлық бөліктерін тетігін, сондай-ақ қолданыстағы тетігі үйкеліс күші.

Сонымен қатар, ұтсақ күшінде әрқашан проигрывают, бұл сондай-ақ әсер етеді.
Барлық бұл әкеледі жетілген механизм көмегімен затрачиваемая (толық) жұмыс әрқашан көп пайдалы жұмыс: 

Анықтау[היום-מחר
Файл:пайдалы әрекет Коэффициенті.webm
Пайдалы әрекет коэффициенті
Математикалық анықтау ПӘК мүмкін жазылған:

{\displaystyle \eta ={\frac {A}{Q}},} \eta = \frac{A}{Q},
мұндағы А — пайдалы жұмыс (энергия), ал Q — жұмсалған энергия.

Егер ПӘК-пайызбен берілсе, онда ол мынадай формула бойынша есептеледі:

{\displaystyle \eta ={\frac {A}{Q}}\times 100\%} {\displaystyle \eta ={\frac {A}{Q}}\times 100\%}
Заң энергияның сақталу және нәтижесінде жою мүмкін болмайтын энергия шығынын ҚНК нақты жүйелер әрқашан аз бірлік, яғни алу мүмкін емес, пайдалы жұмыс көп немесе көп жұмсалған энергия.

Жылу двигателінің ПӘК-і — қатынасы жетілген пайдалы қозғалтқыш жұмысының энергия көздерін, алынған қыздырғыштың. Жылу двигателінің ПӘК-і мүмкін вычислен мынадай формула бойынша

{\displaystyle \eta ={\frac {Q_{1}-Q_{2}}{Q_{1}}}} \eta ={\frac {Q_{1}-Q_{2}}{Q_{1}}},
онда {\displaystyle Q_{1}} Q_1 — жылу саны алынған қыздырғыштың, {\displaystyle Q_{2}} Q_{2} — жылу саны, жылуы колоннада спирт іріктеу орнынан тоңазытқышқа. Ең ПӘК арасында циклдық машиналар, жүзетін кезінде берілген температурасы қыздырғыштың Т1 және тоңазытқыш T2, ие жылу қозғалтқыштары жұмыс істейтін Карно циклы бойынша; бұл шекті ПӘК-і тең

{\displaystyle \eta _{k}={\frac {T_{1}-T_{2}}{T_{1}}}} \eta _{k}={\frac {T_{1}-T_{2}}{T_{1}}}.
Басқа да ұқсас көрсеткіштері[היום-מחר
Барлық көрсеткіштері, сипаттайтын тиімділігі энергетикалық процестерді сәйкес келеді вышеприведенному сипаты. Тіпті егер олар дәстүрлі немесе қате деп аталады “пайдалы әсер коэффициенті”, олар болуы мүмкін басқа да қасиеттері, атап айтқанда, артық 100 %.

Қазандардың ПӘК-ін[היום-מחר
Толық мақаласы: Жылу балансы қазандық
ПӘК қазандықтар шектелген отынмен дәстүр бойынша есептеледі төменгі теплоте жану; бұл ылғал жану өнімдерінің тастап қазандық түрінде буды. “Конденсациялық қазандар бұл ылғал конденсируется, жылуы конденсация пайдалы пайдаланылады. Есептеу кезінде ҚНК бойынша төменгі теплоте ол жану нәтижесінде алады мақсаттарда көп бірлік. Бұл жағдайда корректнее болар еді деп санау бойынша жоғары теплоте жану жылуын ескеретін конденсация бу; алайда, бұл көрсеткіштер мұндай қазандықтың қиын салыстыруға туралы деректермен және басқа қондырғыларда. Өнеркәсіптік индукциялық қазандар үшін пайдалы әрекет коэффициентін арттыру мен энергия тұтынуды азайту пайдаланылады резонанстық колебатетельный LC-контур. Мен үшін мұндай қазандықтарды тіпті сатылатын арнайы резонансты конденсаторлар сумен салқындатылатын. Олардың ПӘК сонда көп бірлік. Сондықтан, индукциялық қазандар болып саналады ең үнемді. Бірақ ең жоғары ПӘК, барлық индукциялық қазандар, ал ғана, іске қосылған. резонанс.

Жылу сорғылары және тоңазытқыш машиналар[היום-מחר
Негізгі мақалалар: Жылу сорғыш, Тоңазытқыш машина
Құны жылу сорғылары ретінде жылыту техника болып табылады мүмкіндігі артық жылу, артық жұмсалады энергия. Тоңазытқыш машина алып шығу мүмкін желтоқсандағы охлаждаемого соңына артық жылу, артық жұмсалады энергиясын процесін ұйымдастыруға.

Тиімділігі машиналар сипаттайды тоңазытқыш коэффициенті (ағылшын тіліндегі баламасы COP)

{\displaystyle \varepsilon _{\mathrm {X} }=Q_{\mathrm {X} }/A} \varepsilon _{{\mathrm {X}}}=Q_{{\mathrm {X}}}/A,
онда {\displaystyle Q_{\mathrm {X} }} Q_{{\mathrm {X}}} — жылу, отбираемое от суық соңына (тоңазытқыш машиналарда суық шығару өнімділігі); {\displaystyle A} A — затрачиваемая осы процесс жұмыс (немесе электр энергиясы).

Жылу сорғылары үшін пайдаланады термин трансформациялау коэффициенті

{\displaystyle \varepsilon _{\Gamma }=Q_{\Gamma }/A} \varepsilon _{\Gamma }=Q_{\Gamma }/A,
онда {\displaystyle Q_{\Gamma }} Q_{\Gamma } — жылу конденсация берілетін жылу таратушы; {\displaystyle A} A — затрачиваемая осы процесс жұмыс (немесе электр энергиясы).

Тамаша машинада {\displaystyle Q_{\Gamma }=Q_{\mathrm {X} }+A} Q_{\Gamma }=Q_{{\mathrm {X}}}+A, осыдан арналған тамаша машиналар {\displaystyle \varepsilon _{\Gamma }=\varepsilon _{\mathrm {X} }+1} \varepsilon _{\Gamma }=\varepsilon _{{\mathrm {X}}}+1

Ең үздік көрсеткіштермен өнімділігін тоңазытқыш машиналар үшін ие кері Карно циклі: онда тоңазытқыш коэффициенті

{\displaystyle \varepsilon ={T_{\mathrm {X} } \over {T_{\Gamma }-T_{\mathrm {X} }}}} \varepsilon ={T_{{\mathrm {X}}} \over {T_{\Gamma }-T_{{\mathrm {X}}}}},
онда {\displaystyle T_{\Gamma }} T_{\Gamma }, {\displaystyle T_{\mathrm {X} }} T_{{\mathrm {X}}} — температура ыстық және суық ұштарын, K[2]. Бұл шамасы, сірә, мүмкін неше угодно жоғары; дегенмен, іс жүзінде оған қиын жақындап, тоңазытқыш коэффициенті мүмкін excel бірлік. Бұл қайшы келмейтін болса, бірінші басында термодинамиканың, өйткені басқа, қабылданатын есептеу энергиясы A (мысалы,., электр, жылу Q және энергия ретте алынатын от суық көзі.

Пайдалана отырып, сол немесе өзге тетігі, біз ұйым жасайтын, әрдайым асатын ту үшін қажетті мақсатқа қол жеткізу. Осыған сәйкес оның толық илизатраченную жұмысын Аз және пайдалы жұмыс Ап . Егер, мысалы, біздің мақсатымыз-жүк көтеру салмағы ш биіктігі Н, онда пайдалы жұмыс – ол негізделген тек жеңу ауырлық күші әрекет ететін жүк. Кезінде равномерном жүктің көтерілген кезде прикладываемая біз ауырлық күшіне тең, жүктің, бұл жұмыс болуы мүмкін табылған мынадай:
Пайдалы әрекет коэффициенті. фото

Егер қолданамыз үшін жүкті көтеру блок немесе қандай да бір басқа механизмі, онда оған ауырлық күші, жүктің, бізге тиесілі еңсеруге әлі күші мен ауырлық бөліктерін тетігін, сондай-ақ қолданыстағы тетігі үйкеліс күші. Мысалы, пайдалана отырып, жылжымалы блок, біз мәжбүр боламыз жасауға қосымша көтеру ең блоктың с тросом және еңсеру жөніндегі күш үйкеліс осіне блок. Сонымен қатар, ұтсақ күшінде, біз әрқашан, бәсекеден (бұл туралы толығырақ әңгімеле-төмен), бұл сондай-ақ әсер етеді. Барлық бұл әкеледі жұмсалған бізбен жұмыс көрсетіледі көбірек пайдалы:
Аз > Пә .

Пайдалы жұмыс әрқашан құрайды, тек кейбір бөлігі толық жұмыс, ол жасайды адам, тетігін пайдалана отырып.

Физикалық шама көрсететін қандай үлесін құрайды, пайдалы жұмыс, барлық затраченной жұмыс деп аталады, пайдалы әрекет коэффициенті механизмі.

Қысқартылған белгіленуі пайдалы әсер ету коэффициентін – ПӘК.

Табу үшін ПӘК тетігін керек пайдалы жұмысты бөлу ту, жұмсалатын пайдалану кезінде осы тетікті.

Пайдалы әрекет коэффициенті жиі пайыздарда және білдіреді грек әрпімен және (оқылады “бұл”):
Пайдалы әрекет коэффициенті. фото
Өйткені алымы Ап бұл формула әрқашан аз бөлгіш Аз болса, ПӘК-і әрқашан 1-ден кем болады (немесе 100%).

Конструируя тетіктері, үлкейтуге тырысады олардың ПӘК-і. Бұл үшін үйкелісті азайтады осі механизмдерін және олардың салмағын. Жағдайларда үйкелісті тым жеткіліксіз және пайдаланылатын механизмдер бар салмағын, пренебрежимо аз салыстырғанда көтерілетін жүктің массасы, пайдалы әрекет коэффициенті көрсетіледі сәл ғана кем 1. Бұл жағдайда, кеткен қаражатты жұмыс деп есептеуге болады шамамен тең пайдалы жұмыс:
Пайдалы әрекет коэффициенті. фото
Есте ұтыс жұмысына көмегімен қарапайым механизмін алуға болмайды.

Өйткені әрбір жұмыстарды теңдігі (24.3) білдіруге болады туындысы түрінде тиісті күш пройденный путь болса, бұл тепе-теңдік қайта жазуға болады:
Пайдалы әрекет коэффициенті. фото
Бірақ,

ұтсақ механизмнің көмегімен күшінде, менің сонша рет, бәсекеден, және керісінше.
Бұл заң деп аталады “алтын ережесіне” механика. Оның авторы-ежелгі грек ғалымы Герон Александрия, өмір сүрген I ғ.
“Алтын ереже” механика болып табылады шамамен заңына, себебі онда ескерілмейді бойынша үйкеліс еңсеру және ауырлық күшінің бөліктерін пайдаланылатын құрылғылар. Дегенмен, ол өте пайдалы талдау кезінде жұмыс кез келген қарапайым механизм.
Мысалы, арқасында бұл ереже біз бірден айта аламыз жұмыс, изображенному-суретте 47, екі есе ұтыс күшінде үшін жүкті көтеру 10 см-тура түсіру керек қарама-қарсы соңында тетікті 20 см., сол және жағдайда, изображенном-суретте 58. Қашан қол адам, держащего арқан, төмендеп 20 см, жүк, тіркелген жылжымалы блок, көтерілсе ғана 10 см