Как найти полезную работу, если известны КПД и затраченная работа?

Чтобы найти полезную работу, если известны КПД (коэффициент полезного действия) и затраченная работа, нужно воспользоваться формулой КПД.

1. Формула КПД

Коэффициент полезного действия показывает, какая часть затраченной работы превращается в полезную работу.

Формула КПД:

Где:

• $\eta$ — коэффициент полезного действия (КПД);

• $A_{\text{полезная}}$ — полезная работа;

• $A_{\text{затраченная}}$ — вся затраченная работа.

2. Как выразить полезную работу?

Чтобы найти полезную работу, необходимо преобразовать формулу:

Если КПД задан в процентах, его числовое значение нужно разделить на 100.

Если КПД задан в виде десятичной дроби (например, 0,8 вместо 80%), формула будет следующей:

3. Пример решения задачи

Условие:

КПД механизма равен 75%, а затраченная работа составляет 800 Дж. Найдите полезную работу.

Дано:

• КПД: $\eta=75\%$

• Затраченная работа: $A_{\text{затраченная}}=800$ Дж

• Полезная работа: $A_{\text{полезная}}=?$

Решение:

Используем формулу:

Подставляем значения:

Вычисляем:

Ответ: 600 Дж.

4. Что важно помнить?

КПД обычного механизма не может превышать 100%, поскольку полезная работа не может быть больше затраченной энергии.

Например:

• При КПД 100% вся затраченная работа является полезной.

• При КПД 80% полезная работа составляет 80% от затраченной.

• При КПД 50% только половина затраченной работы является полезной.

• При КПД 25% полезная работа составляет четверть затраченной.

Итог: чтобы найти полезную работу, нужно затраченную работу умножить на КПД и разделить на 100, если КПД указан в процентах.

Работа измеряется в джоулях (Дж), а КПД обычно выражается в процентах (%).