05-б. Коэффициент полезного действия
§ 05-б. Коэффициент полезного действия
Допустим, мы отдыхаем на даче, и нам нужно принести из колодца воды. Мы опускаем в него ведро, зачерпываем воду и начинаем поднимать. Не забыли, какова наша цель? Правильно: набрать воды. Но взгляните: мы поднимаем не только воду, но и само ведро, а также тяжёлую цепь, на которой оно висит. Это символизирует двухцветная стрелка: вес поднимаемого нами груза складывается из веса воды и веса ведра и цепи.
Рассматривая ситуацию качественно, мы скажем: наряду с полезной работой по подъёму воды мы совершаем и другую работу – подъём ведра и цепи. Разумеется, без цепи и ведра мы не смогли бы набрать воды, однако, с точки зрения конечной цели, их вес «вредит» нам. Если бы этот вес был бы меньше, то и полная совершённая работа тоже была бы меньше (при той же полезной).
Теперь перейдём к количественному изучению этих работ и введём физическую величину, называемую коэффициентом полезного действия

Задача. Яблоки, отобранные для переработки, грузчик высыпает из корзин в грузовик. Масса пустой корзины 2 кг, а яблок в ней – 18 кг. Чему равна доля полезной работы грузчика от его полной работы?
Решение. Полной работой является перемещение яблок в корзинах. Эта работа складывается из подъёма яблок и подъёма корзин. Важно: поднятие яблок – полезная работа, а поднятие корзин – «бесполезная», потому что цель работы грузчика – переместить только яблоки.
Введём обозначения: Fя – сила, с которой руки поднимают вверх только яблоки, а F
Пользуясь формулой A = ±( F||· l ) , «распишем» работы этих двух сил:
Aполезн = +Fя · lя = mяg · h и Aбесполезн = +Fк · lк = mкg · h
Полная работа складывается из двух работ, то есть равна их сумме:
Aполн = Aполезн + Aбесполезн = mяg h + mк
В задаче нас просят вычислить долю полезной работы грузчика от его полной работы. Сделаем это, поделив полезную работу на полную:
Доля = | Aполезн | = | mя · g h | = | 18 кг | = | 18 кг | = 0,9 | ||
Aполн | ( mя | ( 18 + 2 ) кг | 20 кг |
В физике такие доли принято выражать в процентах и обозначать греческой буквой «η» (читается: «эта»). В итоге получим:
η = 0,9 или η = 0,9 ·100% = 90% , что то же самое.
Это число показывает, что из 100% полной работы грузчика доля его полезной работы составляет 90%. Задача решена.
Физическая величина, равная отношению полезной работы к полной совершённой работе, в физике имеет собственное название – КПД – коэффициент полезного действия:
Формула для подсчета коэффициента полезного действия.
η = | Aполезн |
η – коэффициент полезного действия | |||
Aполн |
После вычисления КПД по этой формуле его принято умножать на 100%. И наоборот: для подстановки КПД в эту формулу его значение нужно перевести из процентов в десятичную дробь, поделив на 100%.
Чтобы произвести расчеты, необходимо разрешить элементы ActiveX!
Источник
Больше интересного в телеграм @calcsboxФизические формулы
Физика – это наука о законах основы всего естествознания, общих законах природы, о материи, её структуре и движении, понимание процессов, происходящих в природе.
Решения простых вопросов и задач связаны с нахождением численных значений физических или математических величин, закономерности явлений которых технически исследуются для решения определенной задачи или вопроса.
Результатом перемножения или сложения единиц измерения одного порядка на заданный параметр получается требуется изучаемая единица измерения.
Ниже представлены простые физические формулы.
Кинематика:
Формула скорости тела брошенного вертикально вверх
Формула центростремительного ускорения
Формула связи линейной и угловой скоростей
Формула угловой скорости
Формула частоты вращения
Формула периода вращения
Формула дальности полета тела
Формула тормозного пути
Формула скорости тела падающего с высоты
Формула ускорения при равноускоренном движении
Формула пути
Формула перемещения
Формула средней скорости
Формула равномерного движения
Динамика:
Формула третьего закона Кеплера
Формула первого закона Кеплера
Формула второго закона Кеплера
Формула второй космической скорости
Формула первой космической скорости
Формула скорости спутника на орбите
Формула силы всемирного тяготения
Формула ускорения свободного падения
Формула силы тяжести
Формула силы трения скольжения
Формула коэффициента жесткости пружин
Формула силы упругости
Формула второго закона Ньютона
Формула первого закона Ньютона
Формула третьего закона Ньютона
Статика:
Формула центра масс
Формула центра тяжести
Формула равновесия рычага
Формула рычага
Формула момента силы
Гидростатика:
Формула силы Архимеда
Формула КПД пресса
Формула гидравлического пресса
Формула давления столба жидкости
Формула давления
Импульс:
Закон сохранения импульса
Формула сохранения импульса
Формула общего импульса системы
Формула изменения импульса
Формула импульса
Работа, мощность, энергия:
Закон сохранения энергии
Формула полной механической энергии
Формула потенциальной энергии пружины
Формула потенциальной энергии тела
Формула кинетической энергии тела
Формула КПД
Формула механической мощности
Формула механической работы
Молекулярная физика:
Формула линейного расширения
Формула теплового расширения
Закон Клапейрона
Закон Дальтона
Закон Шарля
Закон Гей-Люссака
Закон Бойля-Мариотта
Уравнение Клапейрона-Менделеева
Формула кинетической энергии молекулы
Формула концентрации молекул
Формула давления газов МКТ
Формула объема
Формула плотности
Формула массы
Формула массы молекулы
Формула количества вещества
Термодинамика:
Формула высоты столба жидкости
Формула энергии поверхностного натяжения
Формула силы поверхностного натяжения
Формула относительной влажности воздуха
Формула первого закона термодинамики
Формула теплоёмкости
Формула количества теплоты
Электростатика:
Формула напряженности электрического поля
Формула электрического заряда
Формула линейной плотности заряда
Формула объемной плотности заряда
Формула поверхностной плотности заряда
Формула силы Кулона
Формула энергии конденсатора
Формула заряда конденсатора
Формула электроёмкости конденсатора
Формула диэлектрической проницаемости среды
Формула суперпозиции полей
Электричество:
Формула полной мощности тока
Формула полезной мощности тока
Формула работы тока
Формула мощности тока
Формула тока короткого замыкания
Формула электродвижущей силы
Формула закона параллельного соединения
Формула закона последовательного соединения
Формула закона Ома
Формула закона Ома полной цепи
Формула сопротивления проводника
Формула плотности тока
Формула силы тока
Формула коэффициента трансформации
КПД:
Формула КПД источника тока
Формула КПД нагревателя
Формула КПД котла
Формула КПД электрического чайника
Формула КПД турбины
Формула КПД трансформатора
Формула КПД холодильника
Формула КПД машины
Формула КПД двигателя
Формула КПД механизма
Электролиз:
Формула массы вещества на электроде
Формула постоянной Фарадея
Формула электрохимического эквивалента
Магнетизм:
Формула магнитной проницаемости
Формула магнитной индукции
Формула силы Лоренца
Формула силы Ампера
Формула магнитного потока
Формула ЭДС индукции
Формула индуктивности катушки
Формула энергии катушки
Волны:
Формула скорости волны
Формула длины волны
Формула частоты волны
Оптика:
Формула дифракционной решетки
Формула линейного увеличения линзы
Формула тонкой линзы
Формула фокусного расстояния
Формула интерференционного минимума
Формула интерференционного максимума
Формула показателя преломления
Формула оптической длины пути
Ядерная физика и СТО (специальная теория относительности):
Формула релятивистской энергии
Формула релятивистского сложения скоростей
Формула релятивистского сокращения длины
Формула релятивистского увеличесния массы
Формула релятивистского замедления времени
Формула энергии кванта
Формула импульса фотона
Формула энергии покоя Эйнштейна
Быстро выполнить физические расчеты можно с помощью наших формул и онлайн программ. Необходимо в соответствующее поле ввести исходное значение и нажать кнопку или выполнить расчет самостоятельно.
Все физические формулы на одной странице (кинематика, динамика, статика, гидростатика, импульс, работа, мощность и энергия). Применяются для обучения школьников и прикладных физических решений.
определение, формула и применение в физике — AG Media
Основное значение формулы Карно для КПД идеальной машины заключается в том, что она определяет максимально возможный КПД любого теплового двигателя.
Карно доказал, основываясь на втором законе термодинамики, следующую теорему: любой реальный тепловой двигатель, работающий с температурным нагревателем T1 и температурным охладителем T2, не может иметь коэффициент полезного действия, превышающий КПД идеального теплового двигателя.
Карно фактически установил второй закон термодинамики до Клаузиуса и Кельвина, когда первый закон термодинамики не был сформулирован строго.
Во-первых, рассмотрим тепловой двигатель, работающий в обратном цикле с реальным газом. Цикл может быть любым, важно только, чтобы температуры нагревателя и холодильника были T1 и T2.
Предположим, что КПД другого теплового двигателя (не работающего по циклу Карно) η ‘> η. Машины работают с общим обогревателем и общим холодильником. Пусть машина Карно работает в обратном цикле (например, холодильная машина), а другая машина-в прямом цикле. Тепловой двигатель выполняет равную работу в соответствии с формулами (5.12.3) и (5.12.5):
Чиллер всегда может быть сконструирован так, что он принимает количество тепла Q 2 = ||
Затем, согласно формуле (5.12.7), на нем будут выполнены работы
Так как по условию η «> η, то A»>> A. следовательно, тепловой двигатель может работать на холодильной машине, и все равно будет иметь место избыток работы. Эта избыточная работа осуществляется за счет тепла, взятого из одного источника. В конце концов, холодильник не передает тепло, когда два автомобиля находятся в эксплуатации. Но это противоречит второму закону термодинамики.
Если предположить, что η> η «, то мы можем заставить другую машину работать в обратном цикле, а машину Карно-в прямом цикле. Мы снова приходим к противоречию со вторым законом термодинамики. Таким образом, две машины, работающие в обратном цикле, имеют одинаковый КПД : η «= η.
Другое дело, если вторая машина работает по необратимому циклу. Если мы допустим η » > η, то мы снова приходим в противоречие со вторым законом термодинамики. Однако предположение м /» Поэтому КПД любого теплового двигателя составляет η » ≤ η
Эффективность реальных тепловых двигателей
Формула (5.12.13) дает теоретический предел для максимального значения КПД тепловых двигателей. Это показывает, что тепловой двигатель является более эффективным, чем выше температура нагревателя и тем ниже температура холодильника. Только при температуре холодильника, равной абсолютному нулю, η = 1.
Но температура холодильника вряд ли может быть намного ниже температуры окружающей среды. Вы можете увеличить температуру нагревателя. Однако, любой материал (твердое тело) имеет ограниченное сопротивление жары, или сопротивление жары. При нагревании он постепенно теряет свои упругие свойства, а при достаточно высокой температуре расплавляется.
В настоящее время основные усилия инженеров направлены на повышение КПД двигателей за счет снижения трения их частей, потерь топлива из-за неполного сгорания и др. Реальные возможности для повышения эффективности все еще велики. Так, для паровой турбины начальная и конечная температуры пара приблизительно следующие: T 1 = 800 К и T 2 = 300 к. при этих температурах максимальное значение КПД составляет:
Фактическое значение КПД из-за различных видов потерь энергии составляет примерно 40%. Максимальный КПД составляет около 44% — у двигателей внутреннего сгорания.
КПД любого теплового двигателя не может превышать максимально возможного значения
где T1-абсолютная температура нагревателя, а T2-абсолютная температура холодильника.
Повышение КПД тепловых двигателей и приближение его к максимально возможному является важнейшей технической задачей.
Человек и механизм
Что объединяет стиральную машину и консервный завод? Желание человека освободиться от необходимости все делать самостоятельно. До изобретения паровой машины люди имели в своем распоряжении только свои мускулы. Они все делали сами: пахали, сеяли, варили, охотились на рыбу, ткали лен. Чтобы обеспечить себе долгую зимнюю жизнь, каждый член крестьянской семьи работал днем с двух лет до самой своей смерти. Самые маленькие дети присматривали за животными и были под рукой (приносили, дескать, звали, брали) у взрослых.
Девочку впервые посадили за прялку в возрасте пяти лет! Даже самые старые люди стригли ложки, а самые старые и слабые бабушки сидели за ткацкими станками и прялками, если позволяло зрение. У них не было времени подумать о том, что такое звезды и почему они светят. Люди устали: каждый день мне приходилось идти на работу, независимо от моего самочувствия, боли и морального состояния. Естественно, мужчина хотел найти помощников, которые хотя бы немного облегчили бы его напряженные плечи.
Смешно и странно
Самой передовой технологией в те дни были лошадь и мельничное колесо. Но они делали всего в два-три раза больше работы, чем человек. Но тут первые изобретатели стали придумывать устройства, которые выглядели очень странно. В истории вечной любви Леонардо да Винчи прикрепил к своим ногам небольшие лодки, чтобы ходить по воде. Это привело к нескольким забавным инцидентам, когда ученый плюхнулся в озеро прямо в своей одежде. Хотя этот эпизод-всего лишь выдумка сценариста, наверняка, такие выдумки выглядели так — комично и смешно.
Век XIX: Железо и уголь
Но в середине XIX века все изменилось. Ученые осознали силу давления расширяющегося пара. Наиболее важными товарами того времени были железо для производства котлов и уголь для подогрева воды в них. Ученым того времени необходимо было понять, что такое эффективность в физике пара и газа, и как ее увеличить.
Формула для коэффициента в общем случае выглядит следующим образом:
Работа и тепло
Коэффициент полезного действия (сокращенно КПД) — это безразмерная величина. Он определяется в процентах и рассчитывается как отношение энергии, затраченной на полезную работу. Последний термин часто используется матерями нерадивых подростков, когда их заставляют что-то делать дома. Но на самом деле это и есть реальный результат усилий. То есть, если КПД машины составляет 20%, то она превращает в действие только одну пятую часть полученной энергии. Теперь, при покупке автомобиля, у читателя не должно возникнуть вопроса, Что такое эффективность двигателя.
Если коэффициент рассчитывается в процентах, то формула выглядит следующим образом:
η-КПД, а — полезная работа, Q — затраченная энергия.
Потеря и реальность
Конечно, все эти аргументы озадачивают. Почему бы не изобрести автомобиль, который может использовать больше энергии топлива? Увы, реальный мир совсем не такой. В школе дети решают задачи, в которых нет трения, все системы замкнуты, а излучение строго Монохроматическое. Реальные инженеры на производственных предприятиях вынуждены учитывать наличие всех этих факторов. Рассмотрим, например, что такое и из чего состоит этот коэффициент.
Формула в данном случае выглядит так:
η = (Q 1-Q 2) / Q 1
В этом случае Q 1 — это количество тепла, которое двигатель получил от нагрева, а Q 2-это количество тепла, которое он отдал окружающей среде (в общем случае это называется холодильником).
Топливо нагревается и расширяется, сила толкает поршень, который приводит в движение вращательный элемент. Но топливо содержится в каком-то сосуде. При нагревании он передает тепло стенкам сосуда. Это приводит к потере энергии. Чтобы опустить поршень, газ должен быть охлажден. Для этого часть его высвобождается в окружающую среду. И было бы хорошо, если бы все тепло газ отдавал на полезную работу. Но, увы, он остывает очень медленно, поэтому горячий пар выходит наружу. Часть энергии тратится на нагревание воздуха. Поршень движется в поломанном металлическом цилиндре. Его края плотно прилегают к стенам; при движении в игру вступают силы трения. Поршень нагревает полый цилиндр, что также приводит к потере энергии. Поступательное движение стержня вверх и вниз передается крутящему моменту через ряд шарниров, которые трутся друг о друга и нагреваются, то есть часть первичной энергии также тратится на это.
Конечно, в заводских машинах все поверхности отполированы до атомарного уровня, все металлы прочны и имеют самую низкую теплопроводность, а смазочное масло поршня имеет лучшие свойства. Но в любом двигателе энергия бензина используется для нагрева деталей, воздуха и трения.
Кастрюля и котелок
Теперь мы предлагаем разобраться, что такое КПД котла, и из чего он состоит. Любая хозяйка дома знает: если оставить воду кипеть в кастрюле под закрытой крышкой, то либо вода капнет на плиту, либо крышка будет “ танцевать ”. Любой современный котел спроектирован примерно так же:
- тепло нагревает закрытый сосуд, полный воды;
- вода становится перегретым паром;
- в процессе расширения газо-водяная смесь вращает турбины или перемещает поршни.
Как и в двигателе, потери энергии вызываются нагревом котла, труб и трением всех соединений, поэтому ни один механизм не может иметь КПД, равный 100%.
Формула для машин, работающих по циклу Карно, выглядит как общая формула для теплового двигателя, но вместо количества тепла — температура.
η = (T 1 -T 2) / T 1
Космическая станция
А если вы поставите механизм в космос? Свободная энергия Солнца доступна 24 часа в сутки, охлаждение любого газа возможно буквально до 0 о Кельвине практически мгновенно. Может быть, в космосе эффективность производства была бы выше? Ответ неоднозначен: и да, и нет. Все эти факторы действительно могли бы существенно улучшить передачу энергии на полезную работу. Но доставка на нужной высоте даже тысячи тонн до сих пор стоит невероятно дорого. Даже если такой завод проработает пятьсот лет, он не окупит затрат на подъем оборудования, именно поэтому авторы научной фантастики так активно эксплуатируют идею космического лифта — это значительно упростило бы задачу и сделало бы перевод заводов в космос коммерчески целесообразным.
Эффективность, по определению, представляет собой отношение полученной энергии к потребляемой. Если двигатель сжигает бензин и только треть вырабатываемого тепла преобразуется в энергию движения автомобиля, то КПД равен одной трети или (округляя до ближайших) 33%. Если электрическая лампочка дает световой энергии в пятьдесят раз меньше, чем потребляемая электрическая, то ее КПД составляет 1/50 или 2%. Однако сразу же возникает вопрос: А что, если лампочка продается как инфракрасный обогреватель? После того, как продажа ламп накаливания была запрещена, устройства, которые были точно такими же по конструкции, стали продаваться как «инфракрасные обогреватели», так как более 95% электроэнергии преобразуется в тепло.
Полезное тепло
Обычно тепло, выделяемое в процессе эксплуатации чего-либо, записывается в убыток. Но это далеко не наверняка. Электростанция, например, преобразует в электричество около трети тепла, выделяемого при сжигании газа или угля, однако другая часть энергии может пойти на нагрев воды. Если горячее водоснабжение и теплые батареи также зафиксированы в полезных результатах работы ТЭЦ, то КПД увеличится на 10-15%.
Похожим примером является автомобильная «печка»: она передает часть тепла, вырабатываемого при работе двигателя, в салон автомобиля. Эта теплота может быть полезной и необходимой, а также может рассматриваться как потери: по этой причине она обычно не фигурирует в расчетах КПД автомобильного двигателя.
Отдельно стоят такие устройства, как тепловые насосы. Их эффективность, если рассматривать ее с точки зрения соотношения потребляемой тепловой и электрической энергии, составляет более 100%, но это не опровергает основ термодинамики. Тепловой насос передает тепло от менее нагретого тела к более горячему и расходует на него энергию, так как без расходования энергии такое перераспределение тепла запрещено той же термодинамикой. Если тепловой насос принимает киловатты от выхода, и производит 5 киловатт жары, то 4 киловатта будут приняты от воздуха, воды или почвы вне дома. Окружающая среда в том месте, из которого устройство вытягивает тепло, остывает, и дом прогревается. Но тогда это тепло вместе с энергией, затраченной насосом, все равно рассеется в пространстве.
Внешний контур теплового насоса: по этим пластиковым трубам прокачивается жидкость, забирая тепло из водяного столба в отапливаемое здание. Марк Джонсон / Викимедиа
Много или эффективно?
Некоторые устройства обладают очень высоким КПД, но в то же время — неадекватной мощностью.
Электродвигатели тем эффективнее, чем их больше, однако поставить электровоз в детскую игрушку физически невозможно и экономически бессмысленно. Поэтому КПД двигателей в Локомотиве превышает 95%, а в Малой машине на радиоуправлении — от силы 80%. Кроме того, в случае электродвигателя его эффективность также зависит от нагрузки: недогруженный или перегруженный двигатель работает с меньшим КПД. Правильный выбор оборудования может означать даже больше, чем просто выбор устройства с максимальной заявленной эффективностью.
Самый мощный производственный Локомотив, шведский IORE. Второе место занимает советский электровоз ВЛ-85. Кабельщик / Викимедиа
Если электродвигатели выпускаются для самых разных целей, от вибраторов в телефонах до электровозов, то ионный двигатель занимает гораздо меньшую нишу. Ионные двигатели эффективны, экономичны и долговечны (они работают без выключения в течение многих лет), но они включаются только в вакууме и дают очень мало тяги. Они идеально подходят для отправки научных аппаратов, которые могут летать к цели в течение нескольких лет в глубоком космосе и для которых экономия топлива важнее, чем затраты времени.
Электродвигатели, кстати, потребляют почти половину всей электроэнергии, вырабатываемой человечеством, поэтому даже разница в одну сотую процента в глобальном масштабе может означать необходимость строительства еще одного ядерного реактора или другой электростанции тепловой электростанции.
Эффективно или дешево?
Энергоэффективность далеко не всегда совпадает с экономической. Хорошим примером могут служить светодиодные лампы, которые до недавнего времени уступали лампам накаливания и люминесцентным «энергосберегателям».»Сложность изготовления белых светодиодов, высокая стоимость сырья и, с другой стороны, простота лампы накаливания заставили нас выбрать менее эффективные, но дешевые источники света.
Кстати, за изобретение синего светодиода, без которого было бы невозможно сделать яркую белую лампу, японские исследователи получили Нобелевскую премию 2014 года. Это уже не первая премия, присужденная за его вклад в развитие освещения: в 1912 году Нильс Дален, изобретатель, который улучшил ацетиленовые факелы для маяков, был награжден.
Синие светодиоды необходимы для получения белого света в сочетании с красным и зеленым. Эти два цвета научились попадать в довольно яркие светодиоды гораздо раньше; синий долгое время оставался слишком тусклым и дорогим для массового применения
Другим примером эффективных, но очень дорогих устройств являются солнечные элементы на основе арсенида галлия (Gaas semiconductor). Их КПД достигает почти 30%, что в полтора-два раза выше, чем у аккумуляторов, используемых на Земле на основе гораздо более распространенного кремния. Высокая эффективность оправдывает себя только в космосе, где доставка одного килограмма груза может стоить почти как килограмм золота. Тогда экономия на весе батареи будет оправдана.
Эффективность линий электропередач может быть повышена путем замены меди на серебро, которое лучше проводящее, но серебряные кабели слишком дороги и поэтому используются только в изолированных случаях. Но идея строительства сверхпроводящих линий электропередач из дорогостоящей и редкоземельной керамики, требующих охлаждения жидким азотом, в последние годы неоднократно выдвигалась на практике. В частности, такой кабель уже проложен и подключен в немецком городе Эссен. Он рассчитан на 40 мегаватт электрической мощности при напряжении десять киловольт. Помимо того, что тепловые потери сводятся к нулю (впрочем, криогенные установки должны питаться взамен), такой кабель гораздо компактнее обычного и за счет этого можно сэкономить на покупке дорогостоящей земли в центре города или отказаться от прокладки дополнительных тоннелей.
Не в соответствии с общими правилами
Многие люди помнят из школьного курса, что КПД не может превышать 100% и что он тем выше, чем больше разница температур между холодильником и обогревателем. Однако это справедливо только для так называемых тепловых двигателей: парового двигателя, двигателя внутреннего сгорания, реактивных и ракетных двигателей, газовых и паровых турбин.
Электродвигатели и все электрические устройства не подчиняются этому правилу, так как они не являются тепловыми двигателями. Для них справедливо только то, что эффективность не может превышать ста процентов, а конкретные ограничения в каждом конкретном случае определяются по-разному.
В случае солнечной батареи потери определяются как квантовыми эффектами при поглощении фотонов, так и потерями на отражение света от поверхности батареи и на поглощение в фокусирующих зеркалах. Расчеты показали, что солнечная батарея в принципе не может выйти за пределы 90%, но на практике значения порядка 60-70% достижимы, причем даже при очень сложной структуре фотоэлементов.
Отличная эффективность топливных элементов. Эти вещества получают определенные вещества, которые вступают в химическую реакцию друг с другом и дают электрический ток. Этот процесс, опять же, не является циклом работы теплового двигателя, поэтому КПД довольно высок, порядка 60%, в то время как дизельный или бензиновый двигатель обычно не выходит за пределы 50%.
Это были топливные элементы, которые были на космическом корабле Apollo, летящем на Луну, и они могут работать, например, на водороде и кислороде. Их единственный недостаток заключается в том, что водород должен быть достаточно чистым и к тому же его нужно где-то хранить и каким-то образом передавать с завода потребителям. Технологии, позволяющие заменить обычный метан водородом, еще не были доведены до массового применения. Только экспериментальные машины и определенное количество подводных лодок работают на водороде и топливных элементах.
Плазменные двигатели серии SPD. Они производятся конструкторским бюро «Факел» и используются для удержания спутников на заданной орбите. Тяга создается за счет потока ионов, возникающих после ионизации инертного газа электрическим разрядом. КПД этих двигателей достигает 60 процентов
Ионные и плазменные двигатели уже существуют, но также работают только в вакууме. Кроме того, их тяга слишком мала и на порядки меньше веса самого аппарата — они не взлетели бы с Земли даже в отсутствие атмосферы. Но во время межпланетных полетов, длящихся многие месяцы и даже годы, слабая тяга компенсируется экономичностью и надежностью.
формула и примеры расчета (2022)
- Что такое КПД
- Мощность и коэффициент полезного действия электродвигателей
- Магнитные потери мощности
- Механические и электрические потери
- Добавочные потери
- КПД и его зависимость от нагрузки
- В чем измеряется КПД
- Для чего нужен расчет КПД
- Примеры расчета КПД
- Заключение
Словом «полезное» в физике является эффект после сопротивления. Ярким примером можно назвать сопротивление металла обрабатывающему станку, для подъемного крана – масса объекта. Например, КПД обычной лампы накапливания не превышает 5%, когда светодиодные имеют гораздо выше. Это происходит потому что большая часть потребляемой энергии уходит на генерирование теплоты, а не света.
Подобное есть и в электронике и этот коэффициент необходимо учитывать при проектировании плат, электросхем. Здесь важно учитывать сопротивление проводимости металла и использовать материалы имеющие меньшее сопротивление. В статье будут рассмотрены основные аспекты КПД, как его рассчитывать, на что он влияет и какие есть основные возможности, чтобы его увеличить.
Формула коэффициента полезного действия (КПД).
Что такое КПД
Коэффициент полезного действия(кпд) – отношение полезно используемой энергииWп, напр. в виде работы, к общему кол-ву энергииW, получаемой системой (машиной или двигателем),Wп/W. Из-за неизбежных потерь энергии на трение и др. неравновесные процессы для реальных систем всегда. На основаниивторого начала термодинамикидля тепловых машин наибольший кпд (отношение работыWп, совершаемой за один цикл, к кол-ву подведённой к ней за этот цикл теплотыQ)зависит только от темп-ры нагревателяT1и холодильникаТ2и равен=Wп/Q= (Т1-T2/T1(Карно теорема).
Как обозначаются конденсаторы на схеме.
Читать далее
Как отличается параллельное и последовательное соединение резисторов.
Читать далее
Масляные трансформаторы – что это такое, устройство и принцип работы.
Для электрич. двигателей кпд равен отношению полезной механич. работы к электрич. энергии, получаемой от источника; в электрич. трансформаторах кпд – отношение эл–магн. энергии, получаемой во вторичной обмотке, к энергии, потребляемой в первичной обмотке. Понятие кпд имеет общий характер и применимо к разл. системам: электрич. генераторам, двигателям разного рода, полупроводниковым приборам, биол. объектам, поэтому оно может служить для сравнительной оценки эффективности разнообразных процессов.
Интересно почитать:Что такое закон Джоуля-Ленца.
Мощность и коэффициент полезного действия электродвигателей
Электрические двигатели имеют высокий коэффициент полезного действия (КПД), но все же он далек от идеальных показателей, к которым продолжают стремиться конструкторы. Все дело в том, что при работе силового агрегата преобразование одного вида энергии в другой проходит с выделение теплоты и неминуемыми потерями. Рассеивание тепловой энергии можно зафиксировать в разных узлах двигателя любого типа. Потери мощности в электродвигателях являются следствием локальных потерь в обмотке, в стальных деталях и при механической работе. Вносят свой вклад, пусть и незначительный, дополнительные потери.
Магнитные потери мощности
При перемагничивании в магнитном поле сердечника якоря электродвигателя происходят магнитные потери. Их величина, состоящая из суммарных потерь вихревых токов и тех, что возникают при перемагничивании, зависят от частоты перемагничивания, значений магнитной индукции спинки и зубцов якоря. Немалую роль играет толщина листов используемой электротехнической стали, качество ее изоляции.
Механические и электрические потери
Механические потери при работе электродвигателя, как и магнитные, относятся к числу постоянных. Они складываются из потерь на трение подшипников, на трение щеток, на вентиляцию двигателя.
Падает коэффициент полезного действия (КПД) от потерь в обмотке якоря и цепи возбуждения. Механические и электрические потери вносят основной вклад в изменение эффективности работы двигателя.
Добавочные потери
Добавочные потери мощности в электродвигателях складываются из потерь, возникающих в уравнительных соединениях, из потерь из-за неравномерной индукции в стали якоря при высокой нагрузке. Вносят свой вклад в общую сумму добавочных потерь вихревые токи, а также потери в полюсных наконечниках. Точно определить все эти значения довольно сложно, поэтому их сумму принимают обычно равной в пределах 0,5-1%. Эти цифры используют при расчете общих потерь для определения КПД электродвигателя.
Будет интересно➡ Законы Кирхгофа простыми словами: определение для электрической цепи
КПД и его зависимость от нагрузки
Коэффициент полезного действия (КПД) электрического двигателя это отношение полезной мощности силового агрегата к мощности потребляемой. Этот показатель у двигателей, мощностью до 100 кВт находится в пределах от 0,75 до 0,9. для более мощных силовых агрегатов КПД существенно выше: 0,9-0,97. Определив суммарные потери мощности в электродвигателях можно достаточно точно вычислить коэффициент полезного действия любого силового агрегата. Этот метод определения КПД называется косвенным и он может применяться для машин различной мощности.
Лагутин Виталий Сергеевич
Инженер по специальности “Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем”, МИФИ, 2005–2010 гг.
Задать вопрос
Для маломощных силовых агрегатов часто используют метод непосредственной нагрузки, заключающийся в измерениях потребляемой двигателем мощности. КПД электрического двигателя не является величиной постоянной, своего максимума он достигает при нагрузках около 80% мощности.
Достигает он пикового значения быстро и уверенно, но после своего максимума начинает медленно уменьшаться. Это связывают с возрастанием электрических потерь при нагрузках, более 80% от номинальной мощности. Падение коэффициента полезного действия не велико, что позволяет говорить о высоких показателях эффективности электродвигателей в широком диапазоне мощностей.
В чем измеряется КПД
Коэффициент полезного действия(кпд), характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии; определяется отношением полезно использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой; обозначается обычноh=Wпол/Wcyм.
В электрических двигателях кпд — отношение совершаемой (полезной) механической работы к электрической энергии, получаемой от источника; в тепловых двигателях — отношение полезной механической работы к затрачиваемому количеству теплоты; в электрических трансформаторах — отношение электромагнитной энергии, получаемой во вторичной обмотке, к энергии, потребляемой первичной обмоткой.
Интересно почитать:Как образуется статическое электричество.
Для вычисления кпд разные виды энергии и механическая работа выражаются в одинаковых единицах на основемеханического эквивалента теплоты,и др. аналогичных соотношений. В силу своей общности понятие кпд позволяет сравнивать и оценивать с единой точки зрения такие различные системы, как атомные реакторы, электрические генераторы и двигатели, теплоэнергетические установки, полупроводниковые приборы, биологические объекты ит. д.
Из-за неизбежных потерь энергии на трение, на нагревание окружающих тел ит. п. кпд всегда меньше единицы. Соответственно этому кпд выражается в долях затрачиваемой энергии, т. е. в виде правильной дроби или в процентах, и являетсябезразмерной величиной.Кпд тепловых электростанций достигает 35—40%, двигателей внутреннего сгорания — 40—50%, динамомашин и генераторов большой мощности—95%, трансформаторов—98%.
В чем измеряется КПД.
Кпд процессафотосинтезасоставляет обычно 6—8%, ухлореллыон достигает 20—25%. У тепловых двигателей в силувторого начала термодинамикикпд имеет верхний предел, определяемый особенностями термодинамического цикла (кругового процесса),который совершает рабочее вещество. Наибольшим кпд обладаетКарно цикл.Различают кпд отдельного элемента (ступени) машины или устройства и кпд, характеризующий всю цепь преобразований энергии в системе. Кпд первого типа в соответствии с характером преобразования энергии может быть механическим, термическим ит. д. Ко второму типу относятся общий, экономический, технический и др. виды кпд. Общий кпд системы равен произведению частных кпд, или кпд ступеней.
В технической литературе кпд иногда определяют т. о., что он может оказаться больше единицы. Подобная ситуация возникает, если определять кпд отношением Wпол/Wзатр, где Wпол— используемая энергия, получаемая на «выходе» системы, Wзатр— не вся энергия, поступающая в систему, а лишь та её часть, для получения которой производятся реальные затраты.
Примеры расчета КПД.
Для чего нужен расчет КПД
Коэффициент полезного действия электрической цепи – это отношение полезного тепла к полному. Для ясности приведем пример. При нахождении КПД двигателя можно определить, оправдывает ли его основная функция работы затраты потребляемого электричества. То есть его расчет даст ясную картину, насколько хорошо устройство преобразовывает получаемую энергию. Обратите внимание! Как правило, коэффициент полезного действия не имеет величины, а представляет собой процентное соотношение либо числовой эквивалент от 0 до 1. КПД находят по общей формуле вычисления, для всех устройств в целом. Но чтобы получить его результат в электрической цепи, вначале потребуется найти силу электричества.
Будет интересно➡ Что такое статическое электричество и как от него избавиться
По физике известно, что любой генератор тока имеет свое сопротивление, которое еще принято называть внутренняя мощность. Помимо этого значения, источник электричества также имеет свою силу. Дадим значения каждому элементу цепи: сопротивление – r; сила тока – Е; резистор (внешняя нагрузка) – R. Полная цепь Итак, чтобы найти силу тока, обозначение которого будет – I, и напряжение на резисторе – U, потребуется время – t, с прохождением заряда q = lt. Рассчитать работу источника тока можно по следующей формуле: A = Eq = EIt. В связи с тем, что сила электричества постоянна, работа генератора целиком преобразуется в тепло, выделяемое на R и r. Такое количество можно рассчитать по закону Джоуля-Ленца: Q = I2 + I2 rt = I2 (R + r) t.
Формулы расчета КПД.
Затем приравниваются правые части формулы: EIt = I2 (R + r) t. Осуществив сокращение, получается расчет: E = I(R + r). Произведя у формулы перестановку, в итоге получается: I = E R + r. Данное итоговое значение будет являться электрической силой в данном устройстве. Произведя таким образом предварительный расчет, теперь можно определить КПД.
Расчет КПД электрической цепи Мощность, получаемая от источника тока, называется потребляемой, определение ее записывается – P1. Если эта физическая величина переходит от генератора в полную цепь, она считается полезной и записывается – Р2. Чтобы определить КПД цепи, необходимо вспомнить закон сохранения энергии.
В соответствии с ним, мощность приемника Р2 будет всегда меньше потребляемой мощности Р1. Это объясняется тем, что в процессе работы в приемнике всегда происходит неизбежная пустая трата преобразуемой энергии, которая расходуется на нагревание проводов, их оболочки, вихревых токов и т.д. Чтобы найти оценку свойств превращения энергии, необходим КПД, который будет равен отношению мощностей Р2 и Р1.
Итак, зная все значения показателей, составляющих электроцепи, находим ее полезную и полную работу: А полезная. = qU = IUt =I2Rt; А полная = qE = IEt = I2(R+r)t. В соответствии этих значений, найдем мощности источника тока: Р2 = А полезная /t = IU = I2 R; P1 = А полная /t = IE = I2 (R + r). Произведя все действия, получаем формулу КПД: n = А полезная / А полная = Р2 / P1 =U / E = R / (R +r). У этой формулы получается, что R выше бесконечности, а n выше 1, но при всем этом ток в цепи остается в низком положении, и его полезная мощность мала.
Каждый желает найти КПД повышенного значения. Для этого необходимо найти условия, при которых P2 будет максимален. Оптимальные значения будут: dP2 / dR = 0. Далее определить КПД можно формулами: P2 = I2 R = (E / R + r)2 R; dP2 / dR = (E2 (R + r)2 — 2 (r + R) E2 R) / (R + r)4 = 0; E2 ((R + r) -2R) = 0. В данном выражении Е и (R + r) не равны 0, следовательно, ему равно выражение в скобках, то есть (r = R). Тогда получается, что мощность имеет максимальное значение, а коэффициент полезного действия = 50 %. Как видно, найти коэффициент полезного действия электрической цепи можно самостоятельно, не прибегая к услугам специалиста. Главное –соблюдать последовательность в расчетах и не выходить за рамки приведенных формул.
Будет интересно➡ Что такое триггер в электронике — подробно разбираемся в терминах
Примеры расчета КПД
Пример 1. Нужно рассчитать коэффициент для классического камина. Дано: удельная теплота сгорания березовых дров – 107Дж/кг, количество дров – 8 кг. После сгорания дров температура в комнате повысилась на 20 градусов. Удельная теплоемкость кубометра воздуха – 1,3 кДж/ кг*град. Общая кубатура комнаты – 75 кубометров.
Чтобы решить задачу, нужно найти частное или отношение двух величин. В числителе будет количество теплоты, которое получил воздух в комнате (1300Дж*75*20=1950 кДж ). В знаменателе – количество теплоты, выделенное дровами при горении (10000000Дж*8 =8*107 кДж). После подсчетов получаем, что энергоэффективность дровяного камина – около 2,5%. Действительно, современная теория об устройстве печей и каминов говорит, что классическая конструкция не является энергоэффективной. Это связано с тем, что труба напрямую выводит горячий воздух в атмосферу.
Расчет коэффициента полезного действия.
Пример 2. Автомобиль проделал путь 100 км. Вес машины с пассажирами и багажом – 1400 кг. При этом было затрачено14 литров бензина. Найти: КПД двигателя.
Для решения задачи необходимо отношение работы по перемещению груза к количеству тепла, выделившемуся при сгорании топлива. Количество тепла также измеряется в Джоулях, поэтому не придется приводить к другим единицам. A будет равна произведению силы на путь( A=F*S=m*g*S). Сила равна произведению массы на ускорение свободного падения. Полезная работа = 1400 кг x 9,8м/с2 x 100000м=1,37*108 Дж
Удельная теплота сгорания бензина – 46 МДж/кг=46000 кДж/кг. Восемь литров бензина будем считать примерно равными 8 кг. Тепла выделилось 46*106*14=6.44*108 Дж. В результате получаем η ≈21%.
Почему коэффициент полезного действия всегда меньше 100%?
КПД 100% означает, что вся энергия, затраченная на получение мощности двигателя, используется им в работе. В природе такого, в принципе, никогда не бывает, и поэтому КПД всех двигателей всегда меньше 100 процентов.
Как повысить коэффициент полезного действия механизма?
КПД механизмов можно увеличить, снижая трение в подвижных узлах и вес всех составных элементов конструкции. Для этого нужны новые смазочные вещества и лёгкие, но прочные конструкционные материалы.
Чему равен коэффициент полезного действия неподвижного блока?
Например, поднимая груз с помощью подвижного блока, приходится вместе с грузом поднимать и блок, а при этом необходимо совершать «дополнительную» работу. Отношение полезной работы Апол к совершенной Асов, выраженное в процентах, обозначают η и называют коэффициентом полезного действия (КПД): η = Апол/Асов · 100%.
Заключение
Лагутин Виталий Сергеевич
Инженер по специальности “Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем”, МИФИ, 2005–2010 гг.
Задать вопрос
Коэффициент полезного действия – величина безразмерная, то есть не нужно ставить какую-либо единицу измерения. Но эту величину можно выразить и в процентах. Для этого полученное в результате деления по формуле число необходимо умножить на 100%. В школьном курсе математики рассказывали, что процент – этот одна сотая чего-либо. Умножая на 100 процентов, мы показываем, сколько в числе сотых.
Дополнительную информацию по данной теме можно узнать из файла«Способы определения коэффициента полезного действия».А также в нашей группе ВК публикуются интересные материалы, с которыми вы можете познакомиться первыми. Для этого приглашаем читателей подписаться и вступить в группу.
www.gk-drawing.ru
www.femto.com.ua
www.cable.ru
www.booksite.ru
www.elquanta.ru
www.remont220.ru
www.el-info.ru
Предыдущая
ТеорияЧто такое электрическое поле: объяснение простыми словамТеорияПравила безопасности при работе с электричествомКПД приливных сил – Формула света
Сейчас мы рассчитаем коэффициент полезного действия (КПД) приливных сил. Выясним, какая часть потраченной энергии вращения передаётся другому телу (например, от Земли к Луне), а какая часть теряется в виде тепла. Эту задачу, насколько мне известно, никто никогда не решал.
Поэтому она помещена в рубрику «Неизвестные задачи небесной механики». Задача нетрудная и ответ у неё очень красивый, в смысле очень простой. Почему её никто не решал, непонятно. Думаю, специалисты по небесной механике не любят приливные силы, так как привыкли работать с математически точными выражениями. А приливные силы невозможно точно рассчитать. Но мы получим ТОЧНЫЙ ответ.
В предыдущей публикации мы выяснили, что в системе планета-спутник в роли «спонсора» энергии выступает всегда тело, у которого выше угловая скорость вращения. Рассчитаем, какая часть энергии спонсора передается другому телу, а какая – переходит в тепло (тратится на приливный нагрев).
Воспользуемся формулой (4) из предыдущей публикации (Синхронная орбита):
(1)
Напомню, что dv – изменение орбитальной скорости спутника, I – безразмерный момент инерции планеты, M – масса планеты, V – линейная скорость вращения планеты на экваторе, dV – изменение этой скорости, m – масса спутника, r – радиус орбиты спутника. Формула (4) прямо следует из закона сохранения момента импульса: изменение орбитального момента спутника в точности равно изменению с обратным знаком собственного момента импульса планеты.
Кинетическая энергия K2 спутника равна:
Поэтому (K1 — кинетическая энергия вращения Земли, ω1 – частота её вращения в радианах, ω2 – угловая скорость движения спутника по орбите):
dK2 = mvdv, с учётом формулы (1), получаем:
(2)
Так как dK1 = IMVdV и IMdV = dK1/V, то:
(3)
Так как v/r = ω1 и V/R = ω2, получаем:
(4)
Мы снова видим, что энергия может передаваться только от быстро вращающегося тела к медленно вращающемуся (имеется в виду угловая скорость вращения).
Например, если ω1 > ω2 (планета вращается быстрее, чем спутник), то |dK2| < |dK1|. Это означает, что энергия может переходить только от планеты к спутнику. Ведь при передаче энергии некоторая ее часть необратимо переходит в тепло. При dK2 < 0 выполняется необходимое условие:
dK1 + dK2 < 0 (5)
Передача энергии от медленно вращающегося спутника к быстро вращающейся планете невозможна. Ведь в этом случае неравенство (5) нарушается. И, следовательно, для осуществления подобного процесса нужна дополнительная энергия.
Если спутник вращается быстрее планеты (как, например, Фобос относительно Марса), то в этом случае ω1 > ω2, и с учётом (4) и (5) получаем: dK1 > 0. Соответственно, кинетическая энергия планеты растёт, а орбитальная энергия спутника уменьшается. Спутник медленно «падает» на планету.
Итак, если в системе выделяется энергия в виде тепла, состояние системы будет изменяться. Система будет стремиться к стабильному состоянию, при котором энергия не выделяется. Подобное стабильное стационарное состояние достигнуто, например, в системе Плутон-Харон. Спутник Харон не только повёрнут к Плутону всегда одной и той же стороной (как Луна к Земле), но и вращается вокруг Плутона с угловой скорость, равной скорости вращения Плутона. То есть Плутон так же повёрнут к Харону одной и той же стороной.
Ясно, что подобное состояние системы не случайно. Видимо, раньше Харон находился на другой орбите, но за счёт действия приливных сил постепенно перешёл на современную. Интересно узнать, какая была орбита у Харона, когда он образовался: ниже или выше, чем современная?
Из уравнения (4) видно, что коэффициент полезного действия приливных сил зависит только от соотношения частот вращения спутника и планеты и, как правило, он достаточно мал. Например, в системе Земля-Луна ω1/ω2 = месяц/сутки ≈ 27, поэтому только менее четырех процентов энергии вращения Земли идёт на увеличение орбитальной энергии Луны, а остальное выделяется в виде тепла dQ внутри Земли и на её поверхности. Давайте проделаем расчеты. Согласно закону сохранения энергии:
dK1 + dK2 + dQ = 0 (6)
Введем следующее определение коэффициента полезного действия (КПД) приливных сил. Эта величина равная отношению полученной энергии к переданной энергии. Если |dK2| < |dK1| (энергия передается от планеты к спутнику), то:
если |dK2| > |dK1| (энергия передается от спутника к планете), то:
Итак, во всех случаях КПД процесса передачи энергии равен отношению частот. КПД стремится к ста процентам, если ω1 = ω2, но в таком случае никакой передачи энергии не происходит. Если же частоты сильно отличаются друг от друга, то основная часть передаваемой энергии расходуется на приливный нагрев, и только небольшая часть передается другому телу. То есть процесс передачи энергии вращения всегда сопровождается диссипацией энергии, и, следовательно, ростом энтропии. Это – необратимый процесс.
КПД приливных сил можно выразить и через отношение периодов. Если период вращения планеты Т1 (день) меньше, чем период обращения спутника Т2 (месяц), то спутник удаляется от планеты, и КПД передачи ему энергии равен:
Если период вращения планеты Т1 (день) больше, чем период обращения спутника Т2 (месяц), то спутник приближается к планете и КПД передачи ей энергии равен:
Мы рассмотрели приливные силы, действующие со стороны спутника на планету. А как быть с приливными силами, действующими со стороны планеты на спутник? Какие из этих сил больше? Даже без всяких расчетов ясно, что вторые. Ведь все планеты полностью затормозили вращение своих спутников. То есть все спутники повёрнуты к своим планетам всегда одной и той же стороной, как Луна к Земле. Исключение составляют лишь небольшие спутники, вращающиеся на огромных расстояниях от своих планет. О происхождении этих странных спутников мы поговорим позже.
Василий Янчилин
Как рассчитать время работы, мощность ИБП. Формулы расчета
Онлайн калькуляторы расчета параметров работы ИБП оперируют установленными значениями КПД инвертора и других коэффициентов – мощности нагрузки, глубины разряда, доступной емкости. Заложенные в программу данные могут не совпадать с реальными, в этом случае только результат самостоятельного расчета по формуле будет точным.Расчет времени работы ИБП
Если требуется приблизительно оценить автономность бесперебойника в работе с конкретной нагрузкой при заданной емкости АКБ, можно воспользоваться упрощенной формулой:
T=C*U/P
T – расчетное время резерва (ч), C – суммарная емкость АКБ (Ач) (55 Ач, 75 Ач, 100 Ач и т. п.), U – суммарное напряжение АКБ (В) (12 В, 24 В или 48 В), P – полная мощность нагрузки (Вт) (100 Вт, 200 Вт, 1000 Вт и т.п.).
Пример: Мощность подключенной нагрузки к ИБП – 150 Вт (типичная для газового котла), емкость АКБ – 100 Ач, напряжение АКБ – 12 В. Ориентировочно ИБП проработает в режиме резерв следующие время:
Т=(100 Ач*12 В)/150 Вт = 8 ч.
T=C*(U/P*КПД)*Kр
КПД инвертора – паспортная величина, P – мощность нагрузки, U – напряжение АКБ, Kр – коэффициент разряда (глубина разярда) АКБ (0.6 – 0.8).
КПД инвертора в онлайн калькуляторах зачастую устанавливается 0.8, тогда как бесперебойники «Сибконтакт» демонстрируют 0.9.
Расчет мощности ИБП
Если мощность ИБП меньше суммарной нагрузки, тогда прибор сразу же отключится после запуска. Перед покупкой бесперебойника подсчитайте потребление всех устройств, которые будут от него запитаны. Найдите данные на корпусе или в техпаспорте изделий, затем сложите.
Для индуктивной нагрузки (аппараты с электродвигателями, люминесцентные лампы) обычно указывают полную мощность в вольт амперах (ВА). Если фигурируют ватты, надо рассчитать необходимую мощность ИБП с учетом реактивной составляющей:
P=Pa/cos φ
Здесь Pа – активная мощность (Вт), cos φ – коэффициент мощности (если неизвестен, примите равным 0.7).
Также учитывайте, что в технике с электродвигателями пусковые токи до пяти раз больше, чем в рабочем режиме: бытовой холодильник, например, потребляет в момент включения компрессора около киловатта. Приятная новость: подобным устройствам требуется синусоидальный ток, и все ИБП «Сибконтакт» выдают на выходе именно такую форму переменного напряжения.
Расчет емкости батарей ИБП
После определения времени работы и мощности нагрузки проводится расчет необходимой емкости аккумуляторов ИБП по формуле:
С=(P*t)/U*Kр
P – мощность нагрузки, t – необходимое время резерва, U – напряжение АКБ, Kр – коэффициент разряда (глубина разярда) АКБ (0. 6 – 0.8).
Помните, что емкость АКБ суммируется только при параллельном соединении. При последовательном подключении складывается вольтаж батарей, а емкость остается равной номинальному значению одного источника питания.
Все вышеприведенные формулы, в упрощенном виде, встроены в наш онлайн “КАЛЬКУЛЯТОР” (виджет). Меняя параметры, можно легко определить, например, время работы ИБП от аккумулятора или наоборот – емкость аккумулятора, для необходимого времени работы ИБП в режиме резерв.
Теперь пора перейти в интернет-магазин «Сибконтакт», где в наличии бесперебойники мощностью от 300 Вт, в том числе модели со сквозной нейтралью для газовых котлов.
Для серьезных задач подойдет UPS ИБП МИ3024 Offline номиналом 3,3 кВт, выдерживающий двойную нагрузку в течение пяти секунд.
Перейти в каталог ИБП
Перейти в каталог АКБ
Проблемы с блоком розжига газового котла в частном доме? Рекомендуем к прочтению статью – Ошибка на котле Е01
Если у Вас остались вопросы – сообщите нам. Мы подберем для Вас лучшее решение!
| Пошаговые расчеты
Что такое коэффициент полезного действия?
Коэффициенты эффективности являются мерой того, насколько эффективно компания управляет своими активами и обязательствами, и включают такие формулы, как оборачиваемость активов, оборачиваемость запасов, оборачиваемость дебиторской задолженности и оборачиваемость кредиторской задолженности.
Коэффициент оборачиваемости активовКоэффициент оборачиваемости активов — это отношение чистых продаж компании к общим средним активам, и он помогает определить, генерирует ли компания достаточный доход, чтобы оправдать наличие большого количества активов на балансе компании.Читать далее измеряет способность организации эффективно использовать свои активы для получения доходов.
Коэффициент оборачиваемости активов = Продажи / Средняя сумма активов.
Коэффициент оборачиваемости запасовКоэффициент оборачиваемости запасов измеряет, насколько быстро компания заменяет текущую партию запасов и превращает их в продажи. Более высокий коэффициент указывает на то, что продукт компании пользуется большим спросом и быстро продается, что приводит к снижению затрат на управление запасами и увеличению прибыли.Читать больше указывает, сколько раз весь инвентарь был продан за период.
Коэффициент оборачиваемости запасов = Стоимость проданных товаров / Средний запас.
Коэффициент оборачиваемости дебиторской задолженности или коэффициент оборачиваемости дебиторов относится к тому, сколько раз за период организация собирает свою дебиторскую задолженность.
Коэффициент оборачиваемости дебиторской задолженности = Продажи в кредит / Средняя дебиторская задолженность
Скорость, с которой компания расплачивается со своими поставщиками, измеряется коэффициентом оборачиваемости кредиторской задолженности.
Коэффициент оборачиваемости кредиторской задолженности = Закупка поставщика / Средняя кредиторская задолженность
Вы можете использовать это изображение на своем веб-сайте, в шаблонах и т. д. Пожалуйста, предоставьте нам ссылку на авторствоСтатья Ссылка будет гиперссылкой
Например:
Источник: Формула коэффициентов эффективности (wallstreetmojo.com)
Объяснение коэффициентов эффективности Формула
№ 1 – Коэффициент оборачиваемости активов
Для расчета коэффициента оборачиваемости активов необходимо предпринять следующие шаги:
Шаг 1: Подсчитайте продажи.
Шаг 2: Рассчитайте средние общие активыОбщие активы представляют собой сумму оборотных и внеоборотных активов компании. Общие активы также равны сумме общих обязательств и общих фондов акционеров. Общие активы = обязательства + акционерный капитал, читайте далее по формуле.
Средние общие активы = Общие активы на начало периода + Общие активы на конец периода / 2
Шаг 3: Рассчитайте коэффициент оборачиваемости активов по формуле.
Коэффициент оборачиваемости активов = Продажи / Средняя сумма активов
№ 2 – Коэффициент оборачиваемости запасов
Чтобы рассчитать коэффициент оборачиваемости запасов, необходимо выполнить следующие шаги:
Шаг 1: Рассчитайте себестоимость проданных товаровСебестоимость проданных товаров (COGS) представляет собой совокупную сумму прямых затрат, понесенных в связи с проданными товарами или услугами, включая прямые затраты, такие как сырье, прямые затраты на оплату труда и другие прямые затраты. Однако он исключает все косвенные расходы, понесенные компанией.
Подробнее.
Шаг 2: Рассчитайте средний запас по формуле Средний запас — это среднее значение начального и конечного запасов за определенный период. Это помогает руководству понять, какие запасы необходимы бизнесу в течение его повседневной деятельности.Подробнее.
Средний запас = Начальный запас + Заключительный запас / 2
Шаг 3: Рассчитайте коэффициент оборачиваемости запасов по формуле.
Коэффициент оборачиваемости запасов = Стоимость проданных товаров / Средний запас
№ 3 – Коэффициент оборачиваемости дебиторской задолженности
Для расчета коэффициента оборачиваемости дебиторской задолженности необходимо предпринять следующие шаги:
Шаг 1: Подсчет общей суммы продаж в кредитПродажи в кредит — это тип транзакции, при котором клиентам/покупателям разрешается оплатить купленный товар позже, вместо того, чтобы платить в момент покупки. Это дает им необходимое время, чтобы собрать деньги и произвести платеж.Подробнее.
Шаг 2: Рассчитайте среднюю дебиторскую задолженность по формуле.
Средняя дебиторская задолженность = Начальная дебиторская задолженность + Закрытая дебиторская задолженность / 2
Шаг 3: Рассчитайте коэффициент оборачиваемости дебиторской задолженности по формуле.
Коэффициент оборачиваемости дебиторской задолженности = Продажи в кредит / Средняя дебиторская задолженность
№ 4 – Коэффициент оборачиваемости кредиторской задолженности
Для расчета коэффициента оборачиваемости кредиторской задолженности необходимо предпринять следующие шаги:
Шаг 1: Рассчитайте закупки поставщиков.
Шаг 2: Рассчитайте среднюю кредиторскую задолженность по формуле.
Средняя кредиторская задолженность = Начальная кредиторская задолженность + Закрытая кредиторская задолженность / 2
Шаг 3: Рассчитайте коэффициент оборачиваемости кредиторской задолженности по формуле.
Коэффициент оборачиваемости кредиторской задолженности = Закупка поставщика / Средняя кредиторская задолженность
Примеры формулы коэффициентов эффективности (с шаблоном Excel)
Ниже приведены примеры расчета формулы коэффициентов эффективности.
Пример №1
Rudolf Inc. предоставляет следующую информацию о компании:
- Объем продаж: 50 000 долл. США
- Средняя сумма активов: 10 000 долл. США
- Стоимость проданных товаров: 30 000 долл. США
- Средний запас: 6 000 долл. США
Рассчитайте коэффициент оборачиваемости активов и запасы.
Решение:
Расчет коэффициента оборачиваемости активов будет –
Коэффициент оборачиваемости активов = 50000/10000
Коэффициент оборачиваемости активов = 5
Расчет коэффициента оборачиваемости запасов будет –
Коэффициент оборачиваемости запасов = 30000/6000
Коэффициент оборачиваемости запасов = 5
Коэффициент оборачиваемости активов равен 5, а коэффициент оборачиваемости запасов равен 5.
Пример #2
Главный бухгалтер Alister Inc. дает некоторую информацию о бизнесе за 2018 год:
- Кредитные продажи: $ 60 000
- Задолженность по задолженности (1.1.2018): $ 8000
- Закрытие дебиторской дебиторской задолженности (31.12.2018): $ 12 000
- Покупка поставщиков: $ 30 000
- Заказчик (1.1.2018): $ 6000
- Счета (31.12.2018): 10 000 долларов США
Рассчитайте следующее, предполагая, что в году 360 дней:
- Коэффициент оборачиваемости дебиторской задолженности и дебиторских дней.
- Коэффициент оборачиваемости кредиторской задолженности.
Решение:
Расчет средней дебиторской задолженности будет –
Средняя дебиторская задолженность = (8000 + 12000)/2
Средняя дебиторская задолженность = 10 000 долларов США
Расчет коэффициента оборачиваемости дебиторской задолженности будет –
Коэффициент оборачиваемости дебиторской задолженности = 60000 / 10000
Коэффициент оборачиваемости дебиторской задолженности = 6
Дней должника = 360/6 = 60 дней
Коэффициент оборачиваемости дебиторской задолженности равен 6, а количество дебиторских дней — 60.
Расчет средней кредиторской задолженности будет –
Средняя кредиторская задолженность = (6000 + 10000)/2
Средняя кредиторская задолженность = $8000
Расчет коэффициента оборачиваемости кредиторской задолженности будет –
Коэффициент оборачиваемости кредиторской задолженности = 30000/8000
Коэффициент оборачиваемости кредиторской задолженности = 3,75
Коэффициент оборачиваемости кредиторской задолженности составляет 3,75.
Пример №3
Базовый Инк.предоставляет вам следующую финансовую информацию. Финансовая информация относится к сводным данным о денежных операциях, которые помогают инвесторам понять прибыльность компании, ее активы и перспективы роста. Финансовые данные о физических лицах, такие как банковская выписка за прошлые месяцы, квитанции о налоговых декларациях, помогают банкам понять кредитоспособность клиента, платежеспособность и т. д. Подробнее на 2018 год:
- Кредитная продажа (все продажи на кредит): $ 6000
- Средняя дебиторская задолженность по счету: $ 2000145
- Среднее общее количество активов: $ 10 000
- Стоимость проданных товаров: $ 5000
- Средний инвентарь: $ 1000
- Покупка поставщиков: $ 3000
- Среднее Кредиторская задолженность: $600
Рассчитайте следующие коэффициенты эффективности:
- Коэффициент оборачиваемости активов
- Коэффициент оборачиваемости запасов
- Коэффициент оборачиваемости дебиторской задолженности
- Коэффициент оборачиваемости кредиторской задолженности
Решение:
Расчет коэффициента оборачиваемости активов будет –
Коэффициент оборачиваемости активов = 6000 / 10000
Коэффициент оборачиваемости активов = 0.6
Расчет коэффициента оборачиваемости запасов будет –
Коэффициент оборачиваемости запасов = 5000/1000
Коэффициент оборачиваемости запасов = 5
Расчет коэффициента оборачиваемости дебиторской задолженности будет –
Коэффициент оборачиваемости дебиторской задолженности = 6000/2000
Коэффициент оборачиваемости дебиторской задолженности = 3
Расчет коэффициента оборачиваемости кредиторской задолженности будет –
Коэффициент оборачиваемости кредиторской задолженности = 3000/600
Коэффициент оборачиваемости кредиторской задолженности = 5
Пример №4
Джордж Инк. имел следующую финансовую информацию в 2017 году:
- Продажа в кредит: 20 000 долл. США
- Средняя дебиторская задолженность: 2 000 долл. США
- Средняя сумма активов: 10 000 долл. США
- Стоимость проданных товаров: 15 000 долл. США
- Средний запас: 3 000 долл. США 9014 Все продажи осуществляются в кредит 2. Узнайте следующие коэффициенты:
- Коэффициент оборачиваемости активов
- Коэффициент оборачиваемости запасов
- Коэффициент оборачиваемости дебиторской задолженности
Решение:
Шаг 1: Чтобы рассчитать коэффициент оборачиваемости активов, используйте приведенную выше формулу.
Коэффициент оборачиваемости активов = 20000/10000
Коэффициент оборачиваемости активов будет –
Коэффициент оборачиваемости активов = 2
Шаг 2: Чтобы рассчитать коэффициент оборачиваемости запасов, используйте приведенную выше формулу.
Коэффициент оборачиваемости запасов = 15000/3000
Коэффициент оборачиваемости запасов будет –
Коэффициент оборачиваемости запасов = 5
Шаг 3: Чтобы рассчитать коэффициент оборачиваемости дебиторской задолженности, используйте приведенную выше формулу.
Коэффициент оборачиваемости дебиторской задолженности = 20000/2000
Коэффициент оборачиваемости дебиторской задолженности будет –
Коэффициент оборачиваемости дебиторской задолженности = 10
Таким образом, коэффициент оборачиваемости активов равен 2. Коэффициент оборачиваемости запасов равен 5. Коэффициент оборачиваемости дебиторской задолженности равен 10.
Актуальность и использование
Коэффициенты эффективности зависят от отрасли. Это означает, что некоторые отрасли имеют более высокие коэффициенты из-за характера отрасли.
Чем выше коэффициент оборачиваемости активов, тем лучше для компании, поскольку он указывает на то, что она эффективно генерирует свои доходы.
Коэффициент оборачиваемости дебиторов показывает эффективность, с которой компания превращает дебиторскую задолженность в денежные средства. С помощью коэффициента оборачиваемости дебиторов можно рассчитать дебиторские дни. Дни должника показывают среднее количество дней, которое требуется бизнесу, чтобы взыскать свои долги. Большое количество дней должника. Формула «Дней должника» используется для расчета среднего количества дней, необходимых для получения платежей клиента по выставленным счетам. Формула дней должника = (средняя дебиторская задолженность / годовой объем продаж) * 365 дней читать дальше свидетельствует о том, что система взыскания долгов в компании работает плохо.
Коэффициент оборачиваемости запасов показывает, насколько быстро компания может перемещать свои запасы. Коэффициент оборачиваемости кредиторской задолженности показывает, сколько раз компания расплачивается со своими поставщиками за определенный период.
Рекомендуемые статьи
Эта статья была руководством по формуле коэффициентов эффективности.
Здесь мы обсуждаем формулу для расчета коэффициентов эффективности, а также практические примеры и загружаемый шаблон Excel. Вы можете узнать больше об анализе финансовой отчетности из следующих статей —
Расчет эффективности оператора и эффективности линии
Формула эффективности используется для измерения эффективности серийного производства и производительности рабочих.Эффективность — это объем работы, выходящий из операции, разделенный на объем работы, вложенный в ту же операцию, и выраженный в процентах. Общая формула расчета КПД:
(Выход работы/затраты работы) X 100
Если вы считаете ввод и вывод работы в «минутах», формула эффективности будет выглядеть так: отношение общего количества произведенных стандартных минут к общему количеству минут, затраченных на работу.Я работаю в сфере производства одежды. На фабрике по производству одежды мы ежедневно рассчитываем эффективность линии, чтобы проверить и измерить ее производительность.
Для расчета эффективности используем следующую формулу.
Формула эффективности
Эффективность % = (Общее количество произведенных минут X 100) / (Общее количество отработанных часов X 60)
В приведенной выше формуле 60 умножается для перевода часов в минуты, а 100 умножается для выражения в процентах.Во второй формуле вместо расчета минут мы рассматриваем произведенные предметы одежды в качестве выпуска, а производственные цели за заданные часы в качестве входных данных.Производственная цель рассчитывается на основе SAM для одежды. Приведенная ниже формула используется для расчета производственного задания.
Целевой объем производства в час (при эффективности 100) = (60/Операция SAM)
Читайте также: Как рассчитать часовой производственный план?В секторе производства одежды данные об эффективности производства рассчитываются во многих формах.
Например, эффективность отдельных сотрудников в течение дня, индивидуальная эффективность в час, эффективность линии и эффективность завода.
Во всех случаях формула расчета эффективности остается неизменной. Общее количество произведенных минут и общее количество отработанных минут необходимо рассчитать на основе того, где используется формула.
Расчет индивидуальной эффективности оператора
Найдем КПД оператора швейной машины.
Машинист работает 8 часов и на данной работе изготовил 400 изделий. Стандартное время работы 30 секунд. Обратите внимание, что для расчета произведенных минут необходимо знать стандартную минуту задания (операции).Он произвел минуты (400 х 30)/60 = 200 минут. Он проработал 480 минут.Значит, его КПД равен (200/480)*100 = 41,67 %
Рассчитать эффективность линии
Метод расчета эффективности линии объясняется в предыдущем посте.Источник: www.accountingtools.com, www.softschools.com
Формула эффективности производства: что это такое и кто ее использует
- Развитие карьеры
- Формула эффективности производства: что это такое и кто ее использует
24 июня 2021 г.
производительность / стандартная производительность) x 100**
Предприятия учитывают множество факторов, когда решают использовать свои ресурсы для производства товаров.Эффективность производства, которая является важным производственным фактором, относится к моменту, когда производство достигает полной мощности и максимальной эффективности. Если ваша работа связана с производством, важно понимать концепцию эффективности производства и формулу эффективности производства. В этой статье мы объясним определение эффективности производства, формулу эффективности производства, как использовать формулу эффективности производства и кто использует формулу эффективности производства.
Что такое эффективность производства?
Эффективность производства — это точка, в которой производство достигает полной мощности.На данный момент вы используете все свои ресурсы, и вы не можете производить больше продуктов, не отказываясь от производства другого продукта. Это означает, что эта точка является наиболее эффективным уровнем производства, и она может позволить вам производить товары с наименьшими затратами для вашего бизнеса.
Поэтому важно понимать эффективность производства, чтобы вы могли принимать наилучшие возможные решения для своей компании.
Эффективность производства можно визуализировать с помощью границы производственных возможностей (PPF).PPF — это кривая на графике, показывающая различные комбинации результатов производства при производстве двух товаров из одних и тех же ресурсов. Анализ PPF может помочь вам найти точку, в которой эффективность производства самая высокая.
Связанный: Что такое эффективность производства?
Какова формула эффективности производства?
Формула эффективности производства — это простая формула, которую можно использовать для расчета эффективности производства на основе данных вашей компании. Формула эффективности производства:
Эффективность производства = (фактическая производительность / стандартная производительность) x 100
Формула означает, что эффективность производства равна фактической производительности, деленной на стандартную производительность, умноженную на 100%.
Чтобы использовать формулу эффективности производства, вам необходимо знать два важных фактора:
-
Фактическая производительность: Фактическая производительность вашего бизнеса – это ваши фактические затраты, деленные на фактическую производительность. По сути, фактическая скорость вывода описывает объем выпуска, который фактически произошел.
-
Стандартная производительность: Стандартная производительность вашего бизнеса — это ваша работа, произведенная за определенную единицу времени. Стандартная скорость вывода описывает вывод, который может произойти, в отличие от фактической скорости вывода, которая описывает фактически полученный результат.Вы можете использовать исторические данные вашего бизнеса, чтобы найти стандартную производительность.
См. также: Как решать простые уравнения (с примерами)
Как использовать формулу эффективности производства
Вот три простых шага, которые вы можете выполнить, чтобы рассчитать эффективность производства с помощью формулы эффективности производства:
1.
Найти ваша фактическая производительность
Первым шагом к использованию формулы эффективности производства является определение фактической производительности.Вы можете рассчитать фактическую производительность, разделив единицу времени на количество произведенной продукции. Например, если вы управляете небольшим бизнесом, который производит 24 ожерелья ручной работы за восемь часов, ваша фактическая производительность составляет три ожерелья ручной работы в час.
24 ожерелья ручной работы / 8 часов = 3 ожерелья ручной работы в час.Вы можете рассчитать стандартную производительность, найдя объем работы, который средний рабочий может выполнить в единицу времени. Вы можете определить это значение, просмотрев исторические данные вашего бизнеса. Используя тот же пример, если ваш бизнес может производить в среднем 16 высококачественных ожерелий ручной работы за восемь часов, ваша стандартная производительность составляет два ожерелья ручной работы в час.
16 ожерелий ручной работы / 8 часов = 2 ожерелья ручной работы в час
3.
Примените формулу эффективности производства
Зная фактическую производительность и стандартную производительность, вы можете применить формулу эффективности производства.Подставьте свои значения в формулу, чтобы определить эффективность производства. Во-первых, разделите фактическую производительность на стандартную производительность. Затем умножьте полученную сумму на 100%. Полученная сумма представляет собой эффективность производства.
Таким образом, если ваша средняя производительность составляет три ожерелья в час, а стандартная производительность — два ожерелья в час, эффективность вашего производства составляет 150%. Это означает, что ваш бизнес по производству ожерелий ручной работы работает с высокой эффективностью.
(3 ожерелья ручной работы / 2 ожерелья ручной работы) x 100 = эффективность производства
(3 / 2) x 100 = 150% ?
Люди многих профессий могут использовать формулу эффективности производства, особенно люди, работающие в сфере экономики или производства.
Владельцы бизнеса также могут использовать формулу эффективности производства, чтобы понять, как работать на полную мощность и с максимальной эффективностью.Это может помочь им принимать наилучшие производственные решения для своего бизнеса и повышать его успех, в том числе:
-
Разработка стратегий повышения эффективности производства
-
Снижение затрат, связанных с производством
-
Сокращение отходов производства
-
Определение способов распределения производственных ресурсов
Связано: Эффективность бизнеса: что это такое и как ее повысить эффективность:
Измените способ распределения производственных ресурсов
Один из советов по повышению эффективности производства — изменение способа распределения производственных ресурсов в вашем бизнесе.Вы можете сделать это, изменив материалы, которые вы используете для производства товаров, сократив производственные отходы, изменив способ упаковки своих продуктов и предприняв другие действия.
Связано: Что такое управление ресурсами? Руководство по распределению ресурсов и планированию
Измерьте свою производительность
Еще один совет для повышения эффективности вашего производства — измерение производительности вашего бизнеса. Вы можете создавать ключевые показатели эффективности (KPI) и другие показатели, которые помогут вам измерить эффективность вашего бизнеса.Периодическое измерение производительности может помочь вам определить конкретные области или процессы, которые ваш бизнес может улучшить для повышения эффективности производства.
Оптимизация рабочих процессов
Оптимизация рабочих процессов — еще один способ повысить эффективность производства в вашем бизнесе. Вы можете оптимизировать рабочие процессы своего бизнеса, организовав свое рабочее пространство, так как это поможет сотрудникам сократить время работы. Вы также можете оптимизировать свои рабочие процессы, стандартизировав частые процессы.Стандартизация процессов может помочь сотрудникам быстро завершить процессы и получить ожидаемые результаты.
Вы можете начать стандартизацию процессов, создав руководства по процессам, в которых объясняются важные этапы и цели каждого процесса.
Как рассчитать эффективность машины? [Примеры включены]
Эффективность оборудования является важнейшим аспектом современного производства. Это снижает эксплуатационные расходы, повышает производительность и снижает воздействие на окружающую среду.
Неэффективные машины приводят к снижению рентабельности инвестиций — этого любой бизнес должен активно избегать. Если вы занимаетесь техническим обслуживанием или руководителем завода, нам не нужно рассказывать вам, насколько дорогим может быть производственное оборудование и почему эффективность не может быть просто сноской в вашей повседневной работе.
Ниже приведены несколько подходов, которые можно использовать для измерения и расчета эффективности машины.
Основная концепция эффективности
Эффективность в производстве — это способность производить что-либо, не тратя впустую время, материалы или энергию.
На самом деле стопроцентная эффективность недостижима — всегда будут какие-то траты. Тем не менее, это по-прежнему идеал, к которому производители пытаются приблизиться с помощью таких принципов, как бережливое производство, «точно в срок» и непрерывное совершенствование (Кайдзен).
Физика — отличная отправная точка для понимания концепции эффективности. Он определяет базовую формулу эффективности, которая выглядит так:
Когда вы делите выходные данные процесса на входные данные и выражаете результат в процентах, вы получаете рейтинг эффективности для этого конкретного процесса.
Эффективность имеет верхний предел 100% — она не может превышать этот предел. Любой процесс, производственный или иной, с рейтингом эффективности 100 % можно рассматривать как идеальный процесс .
Способы расчета эффективности машины
В производственный процесс входит множество входных данных. Используя базовую формулу, вы можете исследовать эффективность машины с разных точек зрения, в зависимости от рассматриваемых входных данных.
Это дает нам несколько различных способов измерения эффективности машины.
Следует отметить три подхода:
- Производство энергии
- Потребление энергии
- Производительность
Производство энергии
Термин «производство энергии» является неправильным, поскольку энергия не может быть ни произведена, ни уничтожена – в соответствии с законом сохранения энергии. Здесь производство энергии относится к преобразованию доступной энергии в более «полезную» форму энергии.
Отличным примером может служить солнечная панель, преобразующая световую энергию в электрическую, или генератор, преобразующий механическую/химическую энергию в электрическую.
Формула для расчета эффективности производства энергии будет иметь тот же формат, что и базовая формула эффективности:
Эффективность = полезная энергия/доступная энергия x 100
Возьмем, к примеру, дизельный генератор. Если один галлон дизельного топлива содержит 40 000 кВтч энергии, а генератор преобразует его в 10 000 кВтч электроэнергии, КПД можно рассчитать как:
Эффективность = (10 000/40 000) x 100 = 25 %
Потребление энергии
Учитывая высокую стоимость потребляемой энергии и воздействие ископаемых видов топлива на окружающую среду, в последние десятилетия все большее значение приобретает эффективность энергопотребления.
Согласно исследованиям Министерства энергетики США, затраты на энергию (электроэнергию) составляют колоссальные 96% от общей стоимости жизненного цикла двигателя.
А в производстве на машины с двигателями приходится почти половина потребления электроэнергии. Таким образом, любые изменения в эффективности промышленного энергопотребления окажут огромное влияние на электрические сети и окружающую среду в целом.
Мы можем использовать ту же базовую формулу эффективности, которую использовали до сих пор.
Рассмотрим пример электроинструмента, который потребляет 500 кВт/ч электроэнергии и выдает кинетическую энергию в размере 320 кВт/ч.Его эффективность можно рассчитать как:
Эффективность = (320/500) x 100 = 64%
Эффективность производства (производительность в сравнении с эффективностью)
Существует значительная разница между «производительностью» и «эффективностью» в производстве. Производительность фокусируется на увеличении количества произведенных товаров.
Часто это может происходить за счет эффективности.
Распространенным примером является увеличение процента бракованных изделий. Фирмы, которые наращивают производство сверх оптимального предела, часто сталкиваются с этой проблемой из-за таких факторов, как материалы более низкого качества, усталость оператора и т. д. В то время как фактическое количество созданных юнитов увеличилось, эффективность снизилась .
Напротив, эффективность производства фокусируется не столько на количестве, сколько на качестве. Он хочет производить больше единиц за счет сокращения количества дефектов и отходов. При правильном выполнении повышение эффективности производства повысит производительность.
Простым способом расчета эффективности производства является сопоставление фактической производительности со стандартной/максимальной производительностью, возможной на машине.
Рассмотрим пример печатной машины, которая обеспечивает фактическую производительность 650 единиц в час, а не максимальную скорость 900 единиц в час.
Используя формулу эффективности, получаем следующие результаты:
Эффективность = (650/900) x 100 = 72,22%
OEE: Золотой стандарт эффективности производства
OEE означает общую эффективность оборудования. Это стандартная отраслевая метрика и широко признанный ключевой показатель эффективности (KPI), применимый в самых разных отраслях.
Этот показатель популярен благодаря своей комплексной направленности. В нем рассматриваются три ключевых аспекта оборудования на производственной линии:
- Наличие
- Производительность
- Качество
Расчет доступности
Все активы имеют запланированное рабочее время X часов в неделю/месяц. Доступность отображает фактическое время работы машины в процентах от запланированного рабочего времени.
Формула для расчета доступности:
Доступность очень редко достигает 100%, так как простои могут возникать из-за самых разных факторов.
Отказ оборудования, регулировки, ремонт, незапланированное техническое обслуживание и другие факторы способствуют снижению эксплуатационной готовности.
Расчет производительности
Производительность отображает фактическое количество единиц, произведенных машиной, в процентах от максимального количества единиц, которые она могла бы произвести на максимальной скорости за фактическое время работы на полу.
Основная формула производительности:
Незначительные остановки во время производственного процесса могут повлиять на производительность.Дефекты оборудования и неподготовленные операторы могут снизить скорость производства, что приведет к снижению производительности.
Расчет качества
Качество показывает процент «хороших» продуктов по сравнению с дефектными продуктами в любой партии. Дефектные продукты приводят к отходам, так как они должны быть либо утилизированы, либо переработаны.
Формула для расчета качества довольно проста:
На качество может влиять множество факторов, как прямых, так и косвенных.
Дефекты в производственном процессе могут привести к снижению качества или браку продукции.Ошибки оператора, некачественное сырье и неисправности оборудования также могут снизить процент качества продукции.
Как рассчитать OEE
Если у вас есть метрики доступности (A), производительности (P) и качества (Q) для машины/завода, расчет OEE становится относительно простым процессом.
Базовая формула для OEE:
Оценка OEE 100 % считается «безупречным производством». Он имеет три основные характеристики:
- Машина не производит дефектных деталей
- Станок производит детали без остановок (в течение запланированного времени работы)
- Машина работает на максимальной скорости
Просто чтобы дать вам некоторое представление, среднее производственное оборудование имеет показатель OEE около 60%.
Более подробную версию и примеры расчетов OEE см. в нашем полном руководстве по общей эффективности оборудования.
Как внедрить и использовать OEE на вашем предприятии
Как уже объяснялось, формула OEE довольно проста. Менеджеры, стремящиеся рассчитать OEE, должны собирать данные о доступности, производительности и качестве.
Следующие шаги могут повысить шансы на успешное внедрение OEE:
- Выберите пилота: Начните с простого, с машины, которую относительно легко проверить.Выбирайте энергичных операторов, которые настроены позитивно и готовы к обратной связи. Назначьте компетентного специалиста по техническому обслуживанию проекта в качестве контактного лица. Доверьте руководство линейному руководителю/менеджеру отдела с четким контролем производственного процесса.
- Определить параметры OEE: Установить ограничения на данные, которые необходимо собрать. Выберите категорию времени для измерений, отслеживаемые продукты, максимальную скорость машины и т. д.
- Организация сбора данных: Выберите наилучший способ для оператора легко собрать соответствующие данные, определенные на шаге 2.
Делайте формы и процедуры максимально короткими и простыми для максимальной эффективности и точности.
- Обучение персонала: Объясните основы OEE и преимущества всем участникам пилотной группы. При необходимости проведите дополнительное обучение сбору данных и отчетности.
- Соберите данные: Избегайте ошибки, не доверяя эту задачу операторам. Они лучше всего подходят для отслеживания показателей, необходимых для расчета OEE. Если это возможно, вы можете предоставить супервайзеру опыт OEE, чтобы повысить точность и избежать ошибок.
- Обработка данных: Поручите руководителю группы просмотреть и обработать данные, как только они станут доступны, желательно до следующего раунда сбора данных. Создавайте удобочитаемые диаграммы и отчеты для удобного обмена данными об измерениях OEE.
- Предоставление отзывов операторам: Делитесь результатами OEE с операторами, чтобы помочь им получить представление об областях, требующих улучшения.
Оперативная коммуникация имеет важное значение, поскольку обратная связь может быть включена в производство до следующего раунда сбора данных OEE.
- Привлеките руководство: Результаты OEE могут выявить слабые места, требующие вмешательства высокого уровня в производственный процесс. Только руководство способно решить некоторые из этих проблем. Сообщайте обо всех результатах OEE высшему руководству для успешного внедрения.
Чтобы добиться максимального успеха, OEE должно быть согласованным усилием с участием всех — операторов, менеджеров среднего звена и руководителей высшего звена.
Борьба с неэффективностью машин
Неэффективность оборудования — главная головная боль производителей.Хуже всего то, что многие организации даже не до конца осознают потери, которые они несут из-за низкой эффективности.
Простой оборудования является одной из основных причин, препятствующих производственному процессу. Своевременное упреждающее техническое обслуживание может быть использовано для минимизации риска незапланированных простоев.
Если вам нужна помощь в отслеживании и организации работ по техническому обслуживанию на заводе, вам поможет Limble CMMS. Не стесняйтесь запланировать демонстрацию или связаться с нами напрямую, если у вас есть какие-либо вопросы о программном обеспечении.
процентная формула эффективности биология
Расчет эффективности. Затем, используя процедуры, указанные в методе 204E, необходимо определить PER по формуле PER = набранный вес, вес потребленного белка. Условия для сбора данных PER стандартизированы. Результат умножается на 100, чтобы сдвинуть запятую на два знака вправо.6= БТЕ/час 1000. Он тесно связан с энергетическим обменом, так как окисление углеродсодержащих компонентов корма приводит в движение все обменные процессы. Технология и тип топлива, используемого для выработки электроэнергии, влияют на КПД электростанций. Мы часто рассчитываем механическую эффективность тела в процентах: (2) Механическая эффективность тела ограничена, потому что энергия, используемая для метаболических процессов, не может быть использована для выполнения полезной работы.
То есть делим меньшее число на большее (и умножаем на сто).» Скорость роста бактерий. читайте больше о нас. Знайте свои формулы. Есть только несколько формул для биологии уровня A, некоторые из них вам нужно запомнить, например, объем трехмерных фигур, а другие вам нужно уметь работать, например, формула водного потенциала, где вам даны различные водные потенциалы. Формулу для этого в Excel можно найти ниже. Давайте возьмем реальный пример Apple Inc., чтобы объяснить концепцию темпов роста, наблюдаемых в чистых продажах, чистой прибыли и дивидендах на акцию в течение последних двух финансовых лет, т.е.е. В целом КПД даже самых лучших тепловых двигателей довольно низок. Хотя многое известно об использовании питательных веществ и тканевом метаболизме, их смешивание… Например, в 2019 году из 11,9 квадрациклов природного газа, потребляемых для выработки электроэнергии, 45% (5,4 квадрацикла) природного газа были преобразованы в чистую выработку электроэнергии. • Как правило, коэффициент эффективности n может быть добавлен для случаев, когда тормоза не применялись на 100%.
При фотосинтезе свет поглощается хлорофиллом, что связано с образованием АТФ.Обратите внимание, что ηth может быть 100%, только если отходящее тепло Q C равно нулю. Вибрации и нагрев ногтя — две потенциальные причины потери энергии. Фотосинтез можно описать упрощенной химической реакцией 6 H 2 O + 6 CO 2 + энергия → C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 , где C 6 H 12 O 6 – глюкоза (которая в дальнейшем превращается в другие сахара, крахмалы целлюлоза, лигнин и др.). Однако в любом химическом процессе почти невозможно получить 100,00% чистоту, поэтому образцы всегда анализируются в промышленности для контроля качества … Введите три ответа через запятую в порядке a, b, c.Мы можем рассчитать КПД чего угодно, разделив входную и выходную энергию на 100%. Обычно мы используем это уравнение для представления энергии в виде тепла или мощности. Таким образом, формула выглядит так: Чтобы лучше понять формулу, давайте посмотрим, что она означает. рассчитывается процентом энергии, которую потребители на одном трофическом уровне приобретают и превращают в биомассу от общей запасенной энергии предыдущего трофического уровня.
Надеюсь, это 90-110%.Формула КПД трансформатора выглядит следующим образом: КПД =. Кроме того, закон десяти процентов показывает неэффективность захвата энергии на каждом последующем трофическом уровне. (1) Рассчитайте процент энергии, передаваемой от первичных потребителей третичным потребителям. Тогда формула (Трансформанты/Всего клеток) х 100 = процент эффективности. Тогда формула (Трансформанты/Всего клеток) х 100 = процент эффективности. Определить энергию, подведенную к нему на входе, если его КПД равен 40%.Сколько дней требуется одному В, чтобы выполнить ту же работу? Расчет % изменения… * Этот расчет предполагает, что после добавления ДНК, компетентных клеток и среды дальнейшие разведения реакции трансформации не производятся. БЕСПЛАТНЫЕ заметки по биологии о практических навыках: управление переменными и расчет неопределенности. Разработано учителями SAVE MY EXAMS для программы AQA A Level Biology. Введение: Процент всхожести является оценкой жизнеспособности популяции семян. КПД η = {Выход энергии / Подводимая энергия} × 100 %.
Животноводство часто превышает это значение в 10%. Эти данные иногда записываются в электронные регистраторы данных в системах управления подушками безопасности и могут быть загружены с помощью системы CDR. Формула эффективности работы: эффективность = выход / вход, и вы можете умножить результат на 100, чтобы получить эффективность работы в процентах. Эффективность, с которой энергия переносится с одного трофического уровня на другой, называется экологической эффективностью. Подсчитано, что только 10 процентов доступной энергии передается трансформантам с приведенной выше пластины: Эффективность трансформации: Трансформанты / мкг ДНК или.Трансформанты/нг ДНК. Например, банк X сообщил о квартальной прибыли, и его коэффициент эффективности составил 57,1%, что ниже коэффициента 63,2%, о котором он сообщил за тот же квартал прошлого года. Эффективность трансформации (%) = [количество эксплантов, показывающих трансформацию/количество инокулированных эксплантов] x (100%). Пример 3: А может выполнить определенную работу за 12 дней.
Формула эффективности является мерой эффективности процессов и машин. Таким образом, становится ясно, что только часть этой энергии используется для образования АТФ, а более половины энергии, образующейся при дыхании, выделяется в виде тепла.Бактерии, которые могут поглощать свободный внеклеточный генетический материал, известны как компетентные клетки. Ученые часто Формулу для этого в Excel можно найти ниже. Фактический процент солнечной энергии, хранящейся в растениях, намного меньше… Если вы планируете рассчитывать эффективность для сравнения ячеек или перевязок, имейте в виду множество переменных, влияющих на этот показатель. … Надеюсь, это где-то между 90 – 110%. Чтобы рассчитать значения эффективности праймера, используйте следующее уравнение. Бактериальная трансформация — это процесс горизонтального переноса генов, при котором некоторые бактерии поглощают чужеродный генетический материал (голую ДНК) из окружающей среды.{\gamma – 1}}}} $ , здесь $\eta$ — это КПД двигателя, работающего на обратном цикле при степени сжатия $r$ и газе, используемом в … … Узнайте, как легко рассчитать теоретический КПД.
Используя это уравнение, можно рассчитать процентную эффективность передачи энергии между трофическими уровнями. \ [ ext {эффективность} = \ frac { ext {энергия, переданная на следующий уровень}} { ext {общая энергия в}} imes 100\] И тогда мы принимаем плохие, необоснованные решения. Следовательно, количество дней, в течение которых А и В вместе выполняют 100% работы = (100/3) дней = 3.33 дня. Пример: Потребляемая мощность = 10 галлонов в минуту x 1500 фунтов на квадратный дюйм ÷ 1714 (постоянная) = 8,75 л.с. x 0,85 (эффективность) = требуемая мощность 10 л.с. Практическое правило: Каждая 1 л.с. привода эквивалентна 1 галлону в минуту. значение и составляет основную часть вопросов на большинстве конкурсных экзаменов. Общая формула расчета эффективности: Понимание и расчет эффективности количественной ПЦР имеет решающее значение для точной интерпретации данных. EER — это, по сути, коэффициент энергоэффективности, который определяется количеством БТЕ, которое кондиционер вытягивает в час, деленным на потребляемую мощность в ваттах.
Часто мы не решаем эти задачи, потому что нам не хватает знаний, навыков, времени или желания считать. Джек Нг — исследователь, чьи академические интересы охватывают самые разные области. И в этой задаче нам дан EER равный 6, и нам нужно рассчитать количество Btus, которое он способен вытащить. (A + B) КПД = (10 + 20)% = 30%. Процентная эффективность передачи энергии между трофическими уровнями может быть рассчитана с использованием следующего уравнения: энергия, переданная на следующий уровень ÷ общая энергия в × 100.ЦЕЛЬ: РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТРАНСФОРМАЦИИ НА ОСНОВЕ ПРЕДОСТАВЛЕННЫХ ДАННЫХ. Таким образом, мы можем рассчитать эффективность, используя следующую формулу: × 100% = × 100% = 0,40 × 100% = 40% Таким образом, мы видим, что эффективность удара молотом составила 40%. Используя полученные данные, рассчитайте процент биомассы, переданной от производителя первичному потребителю. Это используется в различных методах измерения энергии и работы, будь то производство энергии или эффективность машины.
Этот расчет… эффективность рассчитывается по следующей формуле: Эффективность трансформации = Общее количество клеток, растущих на чашке с агаром Количество ДНК, распределенной по чашке с агаром (в ~ г) Таким образом, прежде чем вы сможете рассчитать эффективность вашей трансформации, вы должны нужны две части информации. Возьмите номинальную мощность блока в БТЕ в час и разделите ее на указанный коэффициент энергоэффективности, чтобы получить ватты в час – (5000/11) = 454.54 Вт в час. Уравнение эффективности трансформации (TE): TE = Колонии/мкг/Разведение (A2 / A1) × 100, где A1 — нижний трофический уровень, а A2 — высший трофический уровень. Введите количество колоний или. Определения эффективности использования азота: Мировая эффективность использования азота для производства зерновых составляет 33% Agronomy Journal 91: 357-363 Важность «УРОЖАЯ» для оценки эффективности использования азота. Эффективность использования азота и/или восстановление удобрений в системах растениеводства можно рассчитать с использованием широкого диапазона методов.
Те, которые специально предназначены для выращивания сельскохозяйственных культур… Чтобы рассчитать значения эффективности грунтовки, используйте следующее уравнение. » Таблица аминокислот и кодонов. Из аналогичных исследований в других экосистемах мы можем принять 10% в качестве средней эффективности преобразования от производителей к первичным потребителям. экологическая эффективность (эффективность ассимиляции трофического уровня) Отношение между энергией, ассимилированной на одном трофическом уровне, и энергией, ассимилированной на непосредственно предшествующем уровне, выражаемое обычно в процентах; то естьРезультатом работы в этом определении считается полезное количество произведенной работы, то есть весь брак, брак и отходы исключаются из числителя. Чтобы помочь вам понять это, вы используете следующую формулу для определения эффективности использования энергии: Греческая буква эта, та, которая выглядит почти как … Следовательно, расчетная максимальная эффективность фотосинтеза равна энергии, запасенной на моль выделенного кислорода, 117 ккал.
, деленное на 450, то есть 117/450, или 26 процентов. Скорость прорастания и процент.Формула эффективности: (Выход работы ÷ Вложенная работа) x 100% = Эффективность. Напомним, что «процент» означает часть на 100. Эти конкретные проценты были выбраны, поскольку они наиболее часто используются в программах тренировок с отягощениями. » Концентрация антибиотика. Процентная атомная экономия реакции рассчитывается по следующей формуле: атомная экономия = to t a l M r of the ed e s i r e d o d u c t t o t a l M r of all react ants × 100. Формула расчета данных приведена в заголовке таблицы.Например. ∴ Потребляемая энергия = Выходная энергия / η Охваченные темы: определение энергоэффективности, значение энергоэффективности, эффективность продукта, эффективность освещения, эффективность окон, эффективность техники, эффективность дома, эффективность здания, Кен Гримм, PPRC, который обучает объекты и операторов эффективности распыления , и сертифицирована в рамках тренинга по эффективности окраски распылением , говорит, что первая реакция операторов заключается в том, что 37% — это низкий показатель эффективности переноса.
Формула процентной разницы получается путем деления абсолютного значения изменения на среднее значение и последующего умножения на 100.Таким образом, используемая энергия составляет 9 × 50, или 450 ккал на моль выделенного кислорода. Эффективность фотосинтеза зависит от длины волны поглощаемого света. Чистота очень важна, т.е. КПД трансформатора обозначается буквой «η» и определяется как отношение выходной мощности в ваттах (или кВт) к входной мощности в ваттах (или кВт) (также известен как коммерческий КПД). Умножьте на 100, чтобы установить в процентах. ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ Уметь • Подготовить компетентные клетки (электрокомпетентные + хлорид рубидия) η = {Выход работы / Затраты работы} × 100 % = {140 / 600} × 100 % = 23.3 %. Процентная эффективность рассчитывается путем определения фактической производительности и последующего деления на максимально возможную производительность. η = 40%. Это даст вам показатель эффективности праймера в процентах. 3.5 Передача энергии внутри и между организмами (только уровень А) Жизнь зависит от непрерывной передачи энергии.
c Покажите, как, по вашему мнению, могла бы выглядеть диаграмма Санки для этого процесса. Предложите подходящие единицы измерения передачи энергии в пирамидах энергии. Находят по формуле (измеренное значение-фактическое значение)/фактическое значение*100% 2.Максимально возможное значение атомной экономии составляет 100 %, когда все атомы реагентов попадают в желаемый продукт. Это процесс поглощения чужеродной ДНК бактериальной клеткой. Эффективность % = (Общее количество произведенных минут X 100) / (Общее количество отработанных часов X 60) В приведенной выше формуле 60 умножается для преобразования часов в минуты, а 100 умножается для выражения в процентах. 14.1 Процентная чистота продукта химической реакции. Кормовая эффективность представляет собой кумулятивную эффективность, с которой свинья использует пищевые питательные вещества для поддержания, прироста мышечной массы и накопления липидов.Минимальное квантовое требование для фотосинтеза в оптимальных условиях составляет около девяти.
Шаг 2: В зависимости от того, какой коэффициент вы хотите рассчитать, используйте числа и поместите их в формулу. Энергоэффективность означает использование меньшего количества энергии для выполнения той же работы — и это один из самых простых способов устранить потери энергии и снизить затраты на энергию для продуктов, домов и зданий. Лампа со 100% КПД преобразует все электричество в свет и вообще не производит тепла. Это вычисляется как (8.-6. Результаты обучения. Пример 2. 2) Отдельный химический процесс имеет энергоэффективность всего 3,00%. Используемые животные — крысята-отъемыши; … Что такое формула атомной экономики? Поэтому максимальная теоретическая эффективность процесса фотосинтеза составляет примерно 11%. Формула эффективности: (Выход работы ÷ Вложенная работа) x 100% = Эффективность. Формула эффективности используется для измерения эффективности серийного производства и производительности рабочих. Вибрации и нагрев ногтя — две возможные причины потери энергии.Калькулятор теоретического выхода является лучшим инструментом для определения точной эффективности химической реакции.
Формула для расчета процентной эффективности работает почти так же, как формула для расчета процентной доли чего-либо в… эффективность рассчитывается по следующей формуле: Эффективность трансформации = Общее количество клеток, растущих на чашке с агаром Количество ДНК, распределенной по поверхности пластинка с агаром (в ~ г) Таким образом, прежде чем вы сможете рассчитать эффективность вашей трансформации, вам потребуются две порции информации. Чтобы найти процент от любого числа, вы можете использовать формулу процентов: где: Часть = часть все.Объясните, что КПД светодиода составляет 90 %, компактной люминесцентной лампы — 85 %, а лампы накаливания — всего 10 %. (a) Формула показывает, как рассчитать эффективность передачи энергии в процентах. Аналитики могут измерить эффективность, разделив выпуск на стандартную норму выпуска и умножив его на 100, чтобы получить процент. Другие статьи, в которых обсуждается экологическая эффективность: биосфера: Энергетические трансферы и пирамиды: …уровень на другой называется экологической эффективностью.
Рассчитайте трофическую эффективность от каждого трофического уровня к следующему для пирамиды продуктивности (пирамиды биомассы), показанной ниже.Математические навыки для ссылок по биологии • Выделение кислорода в результате фотосинтеза. Еще немного математики для ботаников* *В лаборатории Microchem быть ботаником — это хорошо. Вместо этого эффективность обычно рассчитывают путем трансформации 100 пг-1 нг высокоочищенной суперскрученной плазмиды в идеальных условиях. Это показывает, что КПД составляет 45 %, т. е. 1292 × 100/2870 = 45,01. Поэтому мы можем переписать формулу для теплового КПД следующим образом: Чтобы получить КПД в процентах, мы умножаем предыдущую формулу на 100.» Кодон. 2.3 Ограждение здания Протоколы ограждения здания предполагают использование здания, в котором находится процесс, в качестве ограждения. увеличение, Харди-Вайнберг, производительность). Энергоэффективность измеряется по формуле: Процент энергоэффективности = 1 100 … b Рассчитайте процент энергоэффективности этого процесса.
Формула процентной разницы. Для оптимизированной реакции эффективность должна составлять от 95 до 105%. Пособие по математике для студентов-биологов 3 … изменение в процентах) или когда формула является неотъемлемой частью понимания биологии (например,грамм. ЭФФЕКТИВНОСТЬ = КПД гидравлического насоса. Важно: Поскольку КПД всех систем составляет менее 10%, к расчетной входной мощности необходимо добавить коэффициент эффективности. Используйте эту информацию и формулу для расчета процентного содержания энергии. Вопрос. Определенный химический процесс имеет энергоэффективность всего 3,00%. Правило 10% означает, что при передаче энергии в экосистеме с одного трофического уровня на другой передается только десять процентов энергии. темпы роста в 2017 и 2018 гг.Некоторые подсчитывают… Когда был включен уровень 0,1% (масс./масс.), эффективность ПЦР больше не соответствовала критериям эффективности метода VCQA (… Биология Раздел 4 Глава 5 – Энергия и экосистемы. Трофическая эффективность Соотношение продукции на одном трофическом уровне к продукции на следующем более низком трофическом уровне 2.
Например, в формуле смесей (рис. 5) Ответ: КПД можно найти по формуле: η = 0,40 x 100% Решение: Дано: Выход энергии = 500 Дж. Кроме того, мы заметили, что линейность была уязвима при самом низком проценте (0.1%) Asarum sieboldii Miq. Эффективность человеческого тела в преобразовании химической потенциальной энергии в полезную работу известна как механическая эффективность тела. Таким образом, расчетная максимальная энергетическая эффективность фотосинтеза равна энергии, запасенной на моль выделенного кислорода, 117 ккал, деленной на 450, т. е. 117/450, или 26 процентов. Это означает, что за один день А и Б вместе могут выполнить 30% работы. Используя концепцию энергоэффективности, мы можем рассчитать составляющую и общую эффективность: O ve r a l l E f f i c i e n c y = E e c t r i c a l E n e r g y O u t p u t C h e m i c a l E n e r g y I n p u t.Здесь электрическая энергия дана в Втч, а химическая энергия в БТЕ. Вот одно видео-руководство для расчета общей эффективности. Формула стоимости коэффициента эффективности может быть получена с помощью следующих шагов: Шаг 1: При расчете коэффициента эффективности нам нужно выбрать числа из отчета о прибылях и убытках и балансовых отчетов.
методы и формула КЭ для каждого протокола перечислены в таблице 2-1. Например, счет за электроэнергию для типичного нового холодильника с автоматической разморозкой и верхней морозильной камерой будет составлять около 55 долларов в год, тогда как типичная модель, проданная в 1973 году, будет стоить почти 160 долларов в год (почти в три раза больше энергопотребления).Энергоэффективность холодильников и морозильников значительно улучшилась за последние три десятилетия. Группа химиков из Каунасского технологического университета (КТУ) в Литве синтезировала материалы, которые использовались для создания рекордного перовскитного солнечного модуля с эффективностью 21,4%. Выразите свои ответы числовым выражением в процентах, но не добавляйте символы процента (%). Эффективность трансформации: Трансформанты / мкг ДНК или: Трансформанты / нг ДНК * Этот расчет предполагает, что после добавления ДНК, компетентных клеток и среды дальнейшие разведения реакции трансформации не производятся.(-1/Значение наклона)-1)*100.
Перенос энергии между трофическими уровнями обычно считается равным 10% чистой продукции на предыдущем трофическом уровне (закон Десяти процентов)… Это позволяет хемоавтотрофам синтезировать сложные органические молекулы, такие как глюкоза, для получения собственной энергии и, в свою очередь, поставляет энергии для остальной части экосистемы. эффективность передачи энергии в процентах = общая энергия в биомассе общая доступная энергия × 100 (i) Общая энергия, доступная производителям от солнечного света, составляет 1 700 000 в условных единицах.» Эффективность трансформации бактерий. Коэффициент эффективности белка Для определения PER требуются растущие животные. Формула Сначала вы вычитаете исходное число из самой последней цифры. B на 60% более эффективен, чем A. Введите наклон вашей стандартной кривой в один из двух калькуляторов ниже (в зависимости от того, находится ли Ct на оси x или y вашего графика). Этот калькулятор дает эффективность амплификации реакции qPCR на основе наклона стандартной кривой.
ВВЕДЕНИЕ Трансформация является наиболее распространенным и универсальным методом, используемым в молекулярной биологии.Формула эффективности – Пример №1. это увеличение количества продукта ПЦР после каждого цикла. Вместо этого эффективность обычно рассчитывают путем трансформации 100 пг-1 нг высокоочищенной суперскрученной плазмиды в идеальных условиях. Эффективность фотосинтеза — это доля световой энергии, преобразованная в химическую энергию в процессе фотосинтеза в зеленых растениях и водорослях. В среднем предполагается, что передача энергии составляет всего 10 процентов (рис. 2). Это рассчитывается как (8,673 трансформантов/1 960 784 314) x 100 для расчета эффективности трансформации .-6. Skid to Rest становится: … Это даст вам базовую оценку эффективности в процентах. для аналитических стандартов в лабораториях или фармацевтических продуктов, где примеси могут иметь опасные побочные эффекты в лекарстве или лекарстве. Давайте возьмем пример годового отчета Apple Inc. за 2018 год, чтобы проиллюстрировать концепцию формулы эффективности.
Если вы планируете рассчитать эффективность для сравнения клеток или лигирования, имейте в виду множество переменных, влияющих на этот показатель. Рациональный вывод заключается в том, что эффективность использования энергии лучше всего сохраняется при выборе продуктов питания как можно ближе к исходному источнику энергии.Эффективность реакции можно рассчитать по формуле: Эффективность (Е) = 10-1/наклон стандартной кривой % Эффективность = (Е-1) x 100. Основная формула представляет собой отношение выхода к входу, выраженное в процентах. : КПД = (выход / вход) × 100 Производство энергии Тепловая машина выдает 500 Дж тепловой энергии в виде полезной работы. В дыхании в качестве дыхательных субстратов используются различные вещества. Чистая эффективность производства (NPE) позволяет экологам количественно оценить, насколько эффективно организмы определенного трофического уровня включают энергию, которую они получают, в биомассу; он рассчитывается по следующей формуле: NPE = ассимиляция чистой потребительской продуктивности × 100 Фотосинтетически активная радиация (400–700 нм) составляет лишь 45% фактического дневного света.
Операционная эффективность — это прежде всего показатель, который измеряет эффективность полученной прибыли как функцию операционных затрат. В терминах формулы это можно представить следующим образом: Эффективность трансформации Количество ДНК, рассредоточенной на чашке Общее количество колоний, растущих на чашке ДНК LB/amp/ara = + Эффективность трансформации = _____ # трансформантов/мкг Расчеты эффективности трансформации дают очень большие числа. 3. Biology Glossary search by EverythingBio.com Измерение того, насколько неточным является измерение, стандартизированное в зависимости от того, насколько оно велико.Эффективность удара молотом составила 40%. (Первичные потребители — 7079 Третичные потребители — 45) (1) … Всего = общая сумма, на которую оперирует процент, также известная как база. Выбранные проценты составляли 90, 80 и 70% от 1ПМ, а порядок тестирования был случайным для каждого участника. Цели: Целью этого лабораторного опыта является предоставление возможности: измерить процент и скорость прорастания семян; определить влияние возраста на всхожесть семян.
Затем вы делите результат этого расчета с исходной цифрой.Надеюсь, эта страница была полезной. Например, бройлеры (молодые цыплята) могут набирать полфунта (227 г) веса на каждый фунт (454 г) пищи, которую они съедают. Эффективность передачи выражается в процентах. КПД η = 40 %. A … Эффективность определяется как. Количественная ПЦР или ПЦР в реальном времени (кПЦР) становится одним из наиболее широко используемых молекулярных анализов. » Использование кодонов. Это было достигнуто за счет пассивации активного слоя солнечных батарей, что увеличивает количество ватт в час и делит на 1000, чтобы получить киловатт в час — (454.54/1000) = 0,4545 киловатт в час. Помимо докторской степени в области химии, он также провел и опубликовал свою исследовательскую работу по различным предметам, таким как биология, сестринское дело и ветеринария.
Авиалинии аэропорта Тихуаны, Право на информацию Запрос Филадельфия, Образец сообщения с напоминанием о собрании, Kronos Mobile Down 2021, Экран блокировки крышки Samsung, Группа интересов кардиологии Uci, Мужские блейзеры Ливерпуль, Горный медицинский центр в Тобиханне, Scute Swarm Бурлящий отросток, Стоимость инъекций церении недалеко от Берлина, Политические знаки на частной собственности в Техасе, Кэррингтон-парк в Галф-Пойнт, Булевы игровые решения,
Расчет энергоэффективности — видео и расшифровка урока
Формула
Теперь представьте, что вы владелец местной картинной галереи.
Вы показываете все свои произведения искусства с 8 утра до 8 вечера. Вы заинтересованы в энергоэффективности, потому что на самом деле тратите немало денег на питание всех источников света в своей галерее.
Вы хотите знать, сколько электроэнергии, за которую вы платите, фактически превращается в полезный свет с помощью ваших лампочек. Чтобы помочь вам понять это, вы используете следующую формулу для определения энергоэффективности:
- Греческая буква eta , похожая на букву «n», представляет вашу энергоэффективность.
- Вт представляет количество работы или энергии в джоулях. Его умножают на 100, чтобы перевести в проценты.
Расчет
Используйте эту формулу, чтобы увидеть, насколько хорошо ваши лампочки справляются со своей задачей. Ваши лампочки в настоящее время потребляют 4500 Дж энергии каждую минуту. И каждую минуту они излучают 99 Дж световой энергии.
Итак, получаем:
Вау! Ваши лампочки потребляют много энергии, но не производят много света.Так куда же уходит остальная энергия? Помните, закон сохранения энергии гласит, что в любой замкнутой системе энергия не теряется и не создается, а просто изменяется.
Итак, поскольку только 2,2% электричества, которое вы отдаете своим лампочкам, превращается в свет, куда уходят остальные 97,8% электричества? Вы когда-нибудь прикасались к горящей лампочке? Обожгла тебе руку, не так ли? Да, эта энергия превращается в тепло, много тепла.
В идеальном процессе вся ваша входная энергия превратилась бы в полезную выходную энергию, а ваш КПД был бы равен 100%, то есть вся ваша энергия была бы преобразована в выходную энергию.Таким образом, идеальная лампочка превращала бы всю вашу электрическую энергию в свет и оставалась бы прохладной на ощупь. Это не превращало бы электрическую энергию в тепло.
Пример энергоэффективности
Теперь попробуйте рассчитать энергоэффективность конкретного процесса.
На этот раз процесс представляет собой велосипедиста, который едет на своем велосипеде. Велосипедист затрачивает 650 Дж на вращение педалей своего велосипеда. Велосипед преобразует эту энергию в выходную энергию мощностью 150 Дж, которая толкает велосипед вперед.Какова энергоэффективность велосипедиста?
Чтобы ответить на этот вопрос, вам сначала нужно определить местонахождение ваших входных и выходных данных. Ваш трудовой вклад — это количество энергии, которую вы вкладываете в процесс. В данном случае 650 Дж у велосипедиста. Результатом работы является энергия, выделяемая процессом, 150 Дж энергии, выделяемой велосипедом. Теперь вы можете продолжить и подставить эти числа в ваше уравнение.
Энергоэффективность велосипедиста равна 23.1%. Опять же, большая часть энергии, которая вкладывается в систему, преобразуется во что-то другое. В этом случае много тепла. Вот почему вы согреваетесь, когда тренируетесь.
Резюме урока
Определение энергоэффективности — это отношение количества энергии, произведенной в процессе, к количеству энергии, переданной процессу. Формула:
Греческая буква eta (которая выглядит как «н») обозначает эффективность в процентах.Ваша работа или входная и выходная энергия (Вт) выражены в джоулях.
Чтобы использовать эту формулу, найдите объемы выработки и затрат труда и подставьте их в формулу для оценки.
Расчет энергоэффективности | Формула, метод и преобразование – видео и расшифровка урока
Формула эффективности
Энергия может быть определена как способность выполнять работу и выражается в Джоулях (Дж) . Энергия может иметь различные формы, такие как потенциальная энергия, кинетическая энергия, внутренняя энергия, тепловая энергия, световая энергия, электрическая энергия и так далее.Согласно закону сохранения энергии, энергия не может быть ни произведена, ни уничтожена, но может быть преобразована из одной формы в другую.
В процессе преобразования энергии некоторое количество энергии теряется из-за необратимости. Энергоэффективность обозначается греческой буквой {eq}\bf \eta {/eq}. Следовательно, уравнение энергоэффективности или эффективность преобразования энергии или формула преобразования энергии задается как
{eq}\eta = \dfrac {E_{Out}}{E_{In}}\times 100 {/ eq}
, где {eq}E_{Out} {/eq} — выходная энергия, а {eq}E_{In} {/eq} — входная энергия.
Компактная люминесцентная лампа
Как рассчитать эффективность
Пример 1: Рассчитайте эффективность преобразования энергии лампы накаливания, если она преобразует электрическую энергию 1800 Дж в световую энергию 60 Дж.
Здесь лампа накаливания потребляет электрическую энергию 1800 Дж, что является входной энергией, и преобразуется в световую энергию 60 Дж, что является выходной энергией.
Используя формулу энергоэффективности, можно определить эффективность преобразования энергии.
{eq}\eta = \dfrac {\text {Output}}{\text {Input}}\times 100\\ =\dfrac {60}{1800}\times 100\\ \eta =3,33\text { %} {/eq}
Таким образом, эффективность преобразования энергии лампы накаливания составляет 3,33%
Формула энергоэффективности
Мощность может быть определена как скорость выполнения работы и выражается в Дж в секунду (Дж/с). ) или Вт (Вт) .
Уравнение энергоэффективности или эффективность преобразования мощности обозначается греческой буквой {eq}\eta {/eq} (называется eta ).Формула энергоэффективности:
{eq}\eta = \dfrac {P_{Out}}{P_{In}}\times 100 {/eq}
, где {eq}P_ {Out} {/eq} равно выходная мощность, а {eq}P_ {In} {/eq} — потребляемая мощность.
Уравнение энергоэффективности используется для анализа производительности промышленного оборудования, такого как двигатели, насосы, компрессоры, вентиляторы и т.
д. Чем эффективнее оборудование, тем больше процент энергоэффективности.
Пример 2: Тепловая машина производит 30 кВт мощности, получая 50 кВт тепловой энергии от источника при температуре 500 К.Найдите тепловой КПД тепловой машины.
Тепловая машина представляет собой устройство, используемое для преобразования тепловой энергии в полезную работу путем получения тепла от высокотемпературного источника.
Здесь указана мощность (30 кВт), производимая тепловым двигателем, и количество тепла, необходимое двигателю (50 кВт). Термин тепловой КПД относится только к КПД преобразования энергии.
{eq}\eta_{Th} = \dfrac {P_{Out}}{P_{In}}\times 100\\ =\dfrac {30}{50}\times 100\\ \eta_{Th} = 60\text {%} {/eq}
Энергия и мощность
Энергия — это способность выполнять работу и выражается в джоулях (Дж) в единицах СИ.Мощность — это скорость выполнения работы, которая выражается в джоулях в секунду (Дж/с) или ваттах (Вт) в единицах СИ.
Применение эффективности
Термин эффективность используется во многих ситуациях реальной жизни, таких как эффективность работы, эффективность процессов, операционная эффективность, экономическая эффективность и так далее.
Эффективность труда
Эффективность труда — это количество усилий или работы, произведенных человеком при заданном количестве вложенных ресурсов в виде ресурсов.Например, если портной в среднем шьет пару брюк и пару рубашек в день, а когда-нибудь портной изготавливает только одни брюки и одну рубашку, говорят, что эффективность его работы составляет всего 50%.
Эффективность процесса
Эффективность процесса — это количество работы, произведенной человеком при заданном количестве вложенных ресурсов в виде ресурсов. Например, если производственная мощность компании по производству мыла составляет 8000 единиц мыла в день и когда-нибудь будет произведено только 6000 единиц мыла из-за уменьшения производства одного из ингредиентов, то эффективность процесса составит всего 75%.
Операционная эффективность
Операционная эффективность измеряет прибыль, полученную от операционных затрат. Чем выше операционная эффективность, тем выше эффективность, и наоборот.
Топливная эффективность
Топливная эффективность может быть определена как количество механической энергии, производимой двигателем для данного количества топлива. Это означает, насколько эффективно автомобиль преобразует химическую энергию топлива в механическую энергию. Другими словами, для определенного количества топлива расстояние, которое можно проехать, относится к эффективности использования топлива.Если автомобиль или любой автомобиль преодолевает большее расстояние на определенное количество топлива, то говорят, что это экономичный автомобиль.
Практический пример для теплового двигателя
Возврат инвестиций
Возврат инвестиций (ROI) представляет собой отношение чистой прибыли или чистых убытков к инвестициям и выражается в процентах. Чистая прибыль или чистый убыток – это разница между приведенной стоимостью и инвестиционными затратами.
То есть
{экв}\text {ROI} = \dfrac {\text {Чистая прибыль или чистый убыток}}{\text {Инвестиции}}\times 100 {/экв}
Пример 3:
Компания, производящая шоколад, инвестировала 50 000 долларов, а текущая стоимость продукции составляет 60 000 долларов. Найдите рентабельность инвестиций (ROI).
Чистую прибыль можно определить из соотношения
{экв}\text {Чистая прибыль} = \text { Текущая стоимость }-\text {Инвестиционные затраты}\\ =60000-50000\\ =10000 {/экв }
Найдите рентабельность инвестиций, используя формулу ROI.
{eq}\text {ROI} = \dfrac {10000}{50000}\times 100\\ \text {ROI}=20% {/eq}
Производительность производства
Слово «производство» относится к обработке превращение сырья в полезную готовую продукцию с использованием труда, машин и материалов. .
Термин «производственная эффективность», используемый в производственных компаниях, может быть определен как качество и эффективность производимой продукции по отношению к используемым ресурсам.
Часто выражается в процентах. Ресурсы включают людей, машины и материалы. Сводя к минимуму потери ресурсов, можно повысить эффективность производства. Это означает, что за счет снижения стоимости рабочей силы, стоимости эксплуатации машины и стоимости материалов без ущерба для качества продукции можно повысить себестоимость производства.
Другими факторами повышения эффективности производства являются оптимизация производственных процессов, оптимизация ресурсов и повышение квалификации рабочей силы.
Резюме урока
Энергия – это способность выполнять работу , а мощность – это скорость выполнения работы . Уравнение энергоэффективности или эффективность преобразования энергии представляет собой отношение выходной энергии к входной энергии и используется для анализа производительности промышленного оборудования.
Термин эффективность используется во многих реальных ситуациях, таких как эффективность работы , эффективность процесса , операционная эффективность, экономическая эффективность, топливная эффективность , эффективность производства и так далее.