Физика не пользовалась бы таким спросом, если бы не имела огромного практического смысла. Огромное количество физических теорем и наработок легли в принципы многих машин, совершенно разных по своей сути. Однако, у любого практически полезного механизма есть конкретная задача- выполнение ПОЛЕЗНОЙ РАБОТЫ путем преобразования энергии из одного вида в другой, или направление определенной части существующей энергии в необходимое "русло", то есть процесс. Если есть полезная работа, то есть и общая работа - общее количество энергии, претерпевающей преобразование, или высвобождаются из системы во время процесса.
Имея в виду такие компоненты, как полезная работа и общая, и пользуясь ключевыми правилами физики, можно сделать вывод, что полезная работа в реальных условиях всегда меньше общей, ибо абсолютно изолированная система, которая поможет избежать любых потерь энергии, создать в земных условиях невозможно. Принимая это во внимание, приходим к выводу, что оценка определенного механизма требует дополнительно измерения, ведь одному механизму для проведения полезной работы в 100 Дж требуется 120 Дж общей энергии, а другому на те же 100 Дж нужно 150. Абсолютно логично, что более эффективно первый механизм.
Такое отношение называется КОЭФИЦИЕНТОМ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ (КПД):
Физика в процессе изучения всех видов энергии и их преобразований периодически возвращается к задачам на вычет КПД. Классическая задача на КПД считается довольно легкой и вполне опирается на формулу энергии, которую вы изучили в текущей теме по физике, и формулы вычета КПД (которая всегда одинакова). Классический пример такой задачи:
Интересным я считаю практическую сторону этого показателя, то есть сравнение КПД разных типов двигателей. Общий показатель КПД на историческом фоне постоянно рос, что демонстрирует очевидный исторический прогресс. Первые паровые двигатели иногда имели КПД менее 1%! То есть, 100 Дж энергии, высвобождающейся вследствие сгорания топлива порождали полезную работу менее 1 Дж! Это считается очень неэффективным, поэтому изобретатели ХІХ – ХХ веков пытались создавать более эффективные двигатели. Среди получивших широкое распространение механизмов наибольший КПД имеет реактивный двигатель. Именно его высокий КПД (близкий до 50%) и высокая удельная теплоемкость топлива делают возможным такие огромные перелеты очень тяжелых, по большому счету, космических лодок. Общая приблизительная таблица КПД приведена ниже
Подобные сравнения открывают физическое содержание многих процессов и механизмов, поэтому надеюсь, что они могут быть вам интересны. А вам, дорогие ученики, желаю в дальнейшем работать с самым большим КПД!
Удачи в обучении и жизни!
