Формула КПД

КПД (коэффициент полезного действия) — это отношение полезной выходной величины к входной величине, выражаемое либо в работе, либо в мощности. Чем ближе значение к 1 (или 100%), тем эффективнее устройство. 1) Основные формулировки - В работе: η = W_pольз / W_вложено где W_pольз — полезная (полезная) работа, W_вложено — вся затраченная работа (или энергия). - В мощности: η = P_pольз / P_потребл где P_pольз — полезная мощность, P_потребл — подведенная мощность. - Для тепловых двигателей (идея): η = (Q_h - Q_c) / Q_h = 1 - (Q_c / Q_h), где Q_h — тепло from горячего источника, Q_c — тепло отводимое в холодный источник. Для идеального теплового двигателя (карно) в реальных условиях η ≤ η_Carnot = 1 - T_c/T_h (в кельвинах). - В процентах: η_% = η × 100%. 2) Пошаговое решение (пример) Пример 1: устройство затратившее 200 Дж энергии и совершившее 150 Дж полезной работы. - Шаг 1: Запишем формулу: η = W_pольз / W_вложено = 150 / 200. - Шаг 2: Посчитаем: η = 0.75. - Шаг 3: В процентах: η_% = 0.75 × 100% = 75%. Пример 2: электрический двигатель потребляет P_in = 600 Вт и вырабатывает полезную мощность P_out = 450 Вт. - Шаг 1: η = P_out / P_in = 450 / 600. - Шаг 2: η = 0.75 → 75%. 3) Важные замечания - КПД всегда < 1 (или < 100%), если есть потери на тепло, трения и т. п. В идеале можно думать КПД = 1, но на практике это недостижимо. - При нескольких стадиях: общая эффективность равна произведению эффективностей стадий: η_общая = η_1 × η_2 × ... . - Если дано изменение энергии (например, работа, полезная энергия и т. п.), используйте соответствующую формулу: W_out / W_in или P_out / P_in. 4) Быстрая практика - Задано: W_in = 500 Дж, W_out = 320 Дж. Найдите КПД. η = 320 / 500 = 0.64 → 64%. - Задано: P_in = 1000 Вт, P_out = 800 Вт. Найдите КПД. η = 800 / 1000 = 0.8 → 80%. Если хочешь, могу привести решение под конкретную задачу (с твоими числами или изображением). Также могу адаптировать стиль объяснения под школьный класс, если скажешь предмет и класс.