Question

Скориставшись додатковими джерелами інформації дізнайтеся про значення ККД деяких механізмів і про роботу яку вони виконують. Складіть 1-2 задачі за отриманими результатами.

Answer 1

Ответ:

Сонячні батареї - ККД залежить від моделі та виробника, але в середньому становить від 15% до 20%. Вони перетворюють сонячне випромінювання в електричну енергію, що може бути використана для живлення електричних пристроїв.

Внутрішньопоршневі двигуни - ККД залежить від розміру та моделі, але в середньому становить від 30% до 50%. Вони перетворюють енергію палива в рухову енергію, необхідну для приводу рухомих механізмів.

Електричні мотори - ККД залежить від типу та розміру, але в середньому становить більше 90%. Вони перетворюють електричну енергію в рухову енергію, що може бути використана для приводу механізмів та пристроїв.

Задача 1: Визначте, скільки сонячних батарей потрібно для живлення малопотужного пристрою (2 Вт), який працює протягом 5 годин на день, якщо в середньому ККД сонячних батарей становить 18%.

Розв'язок:

Для визначення кількості сонячних батарей, необхідно спочатку обчислити загальну енергію, яку пристрій споживає протягом 5 годин:

Енергія = Потужність x Час = 2 Вт x 5 годин = 10 Вт-год.

Оскільки ККД сонячних батарей становить 18%, ми можемо обчислити загальну енергію, яку необхідно отримати від сонячних батарей:

Загальна енергія = Енергія / ККД = 10 Вт-год / 0,18 = 55,56 Вт-год.

Далі, ми можемо визначити, скільки сонячних батарей потрібно для отримання цієї загальної енергії, враховуючи середній вихідний струм сонячної батареї. Припустимо, що середній вихідний струм однієї сонячної батареї становить 5 Вт-год.

Кількість сонячних батарей = Загальна енергія / Вихідний струм = 55,56 Вт-год / 5 Вт-год = 11,11.

Отже, необхідно використати 12 сонячних батарей (округлюючи до цілого числа) для живлення малопотужного пристрою протягом 5 годин на день при ККД 18%.

Задача 1: Визначте ефективність електричного двигуна, якщо він споживає 2000 Вт потужності та виробляє 1700 Вт корисної роботи.

Для визначення ефективності електричного двигуна використовується формула:

Ефективність (ККД) = (Корисна робота / Вхідна потужність) * 100%

В даному випадку:

Корисна робота = 1700 Вт

Вхідна потужність = 2000 Вт

Підставляємо значення у формулу:

Ефективність = (1700 Вт / 2000 Вт) * 100%

Ефективність = 0.85 * 100%

Ефективність = 85%

Тому ефективність електричного двигуна становить 85%.

Объяснение:

Answer 2

ККД, або коефіцієнт корисної дії, є показником, який вимірює ефективність конкретного процесу, пристрою або системи в перетворенні вхідних ресурсів (наприклад, енергії, часу, коштів) на корисний вихід. Цей показник допомагає оцінити, наскільки добре певний механізм або система виконує свою роботу та як можливо підвищити їхню ефективність.

Ось декілька прикладів ККД деяких механізмів і їх роботи:

1. Двигуни внутрішнього згоряння (ДВЗ):

   • Значення ККД: ДВЗ перетворюють хімічну енергію пального на механічну роботу. ККД ДВЗ зазвичай становить від 20% до 40% в залежності від типу двигуна і умов експлуатації.
   • Задача 1: Розробити новий тип ДВЗ або вдосконалити існуючий для підвищення його ККД на 10%.

2. Сонячні панелі:

   • Значення ККД: Сонячні панелі перетворюють сонячне випромінювання в електричну енергію. ККД сонячних панелей зазвичай становить від 15% до 22%.
   • Задача 2: Розробити нові матеріали для сонячних панелей, які забезпечать ККД не менше 25%.

3. Електричні мотори:

   • Значення ККД: Електричні мотори перетворюють електричну енергію на механічну роботу. ККД електричних моторів може сягати 90% і більше.
   • Задача 3: Побудувати систему регулювання потужності електромотора для забезпечення оптимального ККД в залежності від завдань, які він виконує.

4. Холодильники:

   • Значення ККД: Холодильники перетворюють електричну енергію на охолодження внутрішнього простору. ККД холодильників зазвичай становить близько 30%.
   • Задача 4: Розробити новий тип холодильника, який забезпечить таке ж охолодження, але при ККД не менше 40%.

Ці задачі допоможуть сприяти розвитку більш ефективних технологій та механізмів, що має велике значення для підвищення сталої ефективності та зменшення впливу на довкілля.