ప్రచురణ తేదీ 01/28/2013 13:48

నష్టాలు లేకుండా ఒక్క చర్య కూడా జరగదు - అవి ఎల్లప్పుడూ ఉంటాయి. పొందిన ఫలితం దానిని సాధించడానికి ఖర్చు చేయవలసిన కృషి కంటే ఎల్లప్పుడూ తక్కువగా ఉంటుంది. పనితీరు యొక్క గుణకం (సమర్థత) పనిని చేసేటప్పుడు నష్టాలు ఎంత పెద్దవిగా ఉన్నాయో సూచిస్తుంది.

ఈ సంక్షిప్తీకరణ వెనుక ఏమి దాగి ఉంది? ముఖ్యంగా, ఇది మెకానిజం యొక్క సామర్థ్య కారకం లేదా శక్తి యొక్క హేతుబద్ధమైన వినియోగానికి సూచిక. సమర్థత విలువకు కొలత యూనిట్లు లేవు; ఇది శాతంగా వ్యక్తీకరించబడుతుంది. ఈ గుణకం పరికరం యొక్క ఉపయోగకరమైన పని యొక్క నిష్పత్తిగా దాని ఆపరేషన్లో ఖర్చు చేసిన పనికి నిర్ణయించబడుతుంది. సామర్థ్యాన్ని లెక్కించడానికి, గణన సూత్రం ఇలా ఉంటుంది:

సమర్థత =100* (ఉపయోగకరమైన పని పూర్తి/ఖర్చు చేసిన పని)

ఈ నిష్పత్తిని లెక్కించడానికి వేర్వేరు పరికరాలు వేర్వేరు విలువలను ఉపయోగిస్తాయి. ఎలక్ట్రిక్ మోటారుల కోసం, నెట్‌వర్క్ నుండి అందుకున్న విద్యుత్ శక్తికి ఉపయోగకరమైన పని యొక్క నిష్పత్తి వలె సామర్థ్యం కనిపిస్తుంది. హీట్ ఇంజిన్‌ల కోసం, ఖర్చు చేసిన వేడి మొత్తానికి ఉపయోగకరమైన పని యొక్క నిష్పత్తిగా సమర్థతా కారకం నిర్వచించబడుతుంది.

సామర్థ్యాన్ని నిర్ణయించడానికి, అన్ని రకాలైన శక్తి మరియు పనిని ఒకే యూనిట్లలో వ్యక్తీకరించడం అవసరం. అప్పుడు అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లు, విద్యుత్ జనరేటర్లు మరియు జీవ వస్తువులు వంటి ఏదైనా వస్తువులను సామర్థ్యం పరంగా పోల్చడం సాధ్యమవుతుంది.

ఇప్పటికే గుర్తించినట్లుగా, మెకానిజమ్స్ యొక్క ఆపరేషన్ సమయంలో అనివార్యమైన నష్టాల కారణంగా, సమర్థత కారకం ఎల్లప్పుడూ 1 కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. అందువలన, థర్మల్ స్టేషన్ల సామర్థ్యం 90% కి చేరుకుంటుంది, అంతర్గత దహన యంత్రాల సామర్థ్యం 30% కంటే తక్కువగా ఉంటుంది మరియు సామర్థ్యం ఎలక్ట్రిక్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ 98%. సామర్థ్యం యొక్క భావన మొత్తం యంత్రాంగానికి మరియు దాని వ్యక్తిగత భాగాలకు వర్తించవచ్చు. మొత్తంగా మెకానిజం యొక్క సామర్థ్యం యొక్క సాధారణ అంచనాలో (దాని సామర్థ్యం), ఈ పరికరం యొక్క వ్యక్తిగత భాగాల సామర్థ్యం యొక్క ఉత్పత్తి తీసుకోబడుతుంది.

ఇంధనం యొక్క సమర్ధవంతమైన ఉపయోగం యొక్క సమస్య నేడు కనిపించలేదు. శక్తి వనరుల ధరలో నిరంతర పెరుగుదలతో, యంత్రాంగాల సామర్థ్యాన్ని పెంచే సమస్య పూర్తిగా సైద్ధాంతిక నుండి ఆచరణాత్మక సమస్యగా మారుతుంది. సాధారణ కారు సామర్థ్యం 30% మించకపోతే, మేము కారుకు ఇంధనం నింపడానికి ఖర్చు చేసిన మా డబ్బులో 70% విసిరివేస్తాము.

అంతర్గత దహన యంత్రం (ICE) యొక్క సామర్థ్యాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే దాని ఆపరేషన్ యొక్క అన్ని దశలలో నష్టాలు సంభవిస్తాయని చూపిస్తుంది. అందువలన, ఇన్కమింగ్ ఇంధనంలో 75% మాత్రమే ఇంజిన్ సిలిండర్లలో కాలిపోతుంది మరియు 25% వాతావరణంలోకి విడుదల చేయబడుతుంది. అన్ని కాల్చిన ఇంధనంలో, విడుదలైన వేడిలో 30-35% మాత్రమే ఉపయోగకరమైన పనిని నిర్వహించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది; అందుకున్న శక్తిలో, సుమారు 80% ఉపయోగకరమైన పని కోసం ఉపయోగించబడుతుంది, మిగిలిన శక్తి ఘర్షణ శక్తులను అధిగమించడానికి ఖర్చు చేయబడుతుంది మరియు కారు యొక్క సహాయక యంత్రాంగాలచే ఉపయోగించబడుతుంది.

అటువంటి సాధారణ ఉదాహరణతో కూడా, యంత్రాంగం యొక్క సామర్థ్యం యొక్క విశ్లేషణ నష్టాలను తగ్గించడానికి పనిని ఏ దిశలో నిర్వహించాలో నిర్ణయించడానికి అనుమతిస్తుంది. అందువల్ల, ఇంధనం యొక్క పూర్తి దహనాన్ని నిర్ధారించడం ప్రాధాన్యత ప్రాంతాలలో ఒకటి. ఇంధనం యొక్క అదనపు అటామైజేషన్ మరియు పెరిగిన పీడనం ద్వారా ఇది సాధించబడుతుంది, అందుకే డైరెక్ట్ ఇంజెక్షన్ మరియు టర్బోచార్జింగ్ ఉన్న ఇంజన్లు బాగా ప్రాచుర్యం పొందుతున్నాయి. ఇంజిన్ నుండి తొలగించబడిన వేడిని మంచి బాష్పీభవనానికి ఇంధనాన్ని వేడి చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది మరియు సింథటిక్ ఆయిల్ యొక్క ఆధునిక గ్రేడ్‌లను ఉపయోగించడం ద్వారా యాంత్రిక నష్టాలు తగ్గుతాయి.

జీవితంలో, ఒక వ్యక్తి సమస్యను ఎదుర్కొంటాడు మరియు వివిధ రకాలైన శక్తిని మార్చాల్సిన అవసరం ఉంది. శక్తిని మార్చడానికి రూపొందించబడిన పరికరాలను శక్తి యంత్రాలు (మెకానిజమ్స్) అంటారు. శక్తి యంత్రాలు, ఉదాహరణకు, వీటిని కలిగి ఉంటాయి: విద్యుత్ జనరేటర్, అంతర్గత దహన యంత్రం, ఎలక్ట్రిక్ మోటారు, ఆవిరి యంత్రం మొదలైనవి.

సిద్ధాంతంలో, ఏ రకమైన శక్తిని పూర్తిగా మరొక రకమైన శక్తిగా మార్చవచ్చు. కానీ ఆచరణలో, శక్తి పరివర్తనలతో పాటు, యంత్రాలలో శక్తి పరివర్తనలు సంభవిస్తాయి, వీటిని నష్టాలు అంటారు. శక్తి యంత్రాల పరిపూర్ణత పనితీరు (సమర్థత) యొక్క గుణకాన్ని నిర్ణయిస్తుంది.

నిర్వచనం

యంత్రాంగం యొక్క సామర్థ్యం (యంత్రం)మెకానిజంకు సరఫరా చేయబడిన మొత్తం శక్తి (W)కి ఉపయోగకరమైన శక్తి () నిష్పత్తి అని పిలుస్తారు. సాధారణంగా, సమర్థత అక్షరం (eta) ద్వారా సూచించబడుతుంది. గణిత రూపంలో, సమర్థత యొక్క నిర్వచనం క్రింది విధంగా వ్రాయబడుతుంది:

పని పరంగా సమర్థతను నిర్వచించవచ్చు, నిష్పత్తి (ఉపయోగకరమైన పని) నుండి A (మొత్తం పని):

అదనంగా, ఇది శక్తి నిష్పత్తిగా గుర్తించవచ్చు:

యంత్రాంగానికి విద్యుత్ సరఫరా ఎక్కడ ఉంది; - వినియోగదారుడు యంత్రాంగం నుండి పొందే శక్తి. వ్యక్తీకరణ (3) విభిన్నంగా వ్రాయవచ్చు:

యంత్రాంగంలో కోల్పోయిన శక్తి యొక్క భాగం ఎక్కడ ఉంది.

సమర్థత యొక్క నిర్వచనాల నుండి అది 100% కంటే ఎక్కువ ఉండకూడదు (లేదా ఒకటి కంటే ఎక్కువ ఉండకూడదు) అని స్పష్టంగా తెలుస్తుంది. సామర్థ్యం ఉన్న విరామం: .

సామర్థ్య కారకం యంత్రం యొక్క పరిపూర్ణత స్థాయిని అంచనా వేయడంలో మాత్రమే కాకుండా, ఏదైనా సంక్లిష్ట యంత్రాంగం మరియు శక్తిని వినియోగించే అన్ని రకాల పరికరాల సామర్థ్యాన్ని నిర్ణయించడంలో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది.

వారు ఏదైనా యంత్రాంగాన్ని తయారు చేసేందుకు ప్రయత్నిస్తారు, తద్వారా పనికిరాని శక్తి నష్టాలు తక్కువగా ఉంటాయి (). ఈ ప్రయోజనం కోసం, వారు ఘర్షణ శక్తులను (వివిధ రకాలైన ప్రతిఘటన) తగ్గించడానికి ప్రయత్నిస్తున్నారు.

మెకానిజం కనెక్షన్ల సామర్థ్యం

నిర్మాణాత్మకంగా సంక్లిష్టమైన యంత్రాంగాన్ని (పరికరం) పరిగణనలోకి తీసుకున్నప్పుడు, మొత్తం నిర్మాణం యొక్క సామర్థ్యం మరియు శక్తిని వినియోగించే మరియు మార్చే అన్ని భాగాలు మరియు యంత్రాంగాల సామర్థ్యం లెక్కించబడుతుంది.

మనకు శ్రేణిలో అనుసంధానించబడిన n మెకానిజమ్‌లు ఉంటే, సిస్టమ్ యొక్క ఫలిత సామర్థ్యం ప్రతి భాగం యొక్క సామర్థ్యం యొక్క ఉత్పత్తిగా కనుగొనబడుతుంది:

మెకానిజమ్స్ సమాంతరంగా అనుసంధానించబడినప్పుడు (Fig. 1) (ఒక ఇంజిన్ అనేక యంత్రాంగాలను నడుపుతుంది), ఉపయోగకరమైన పని అనేది సిస్టమ్ యొక్క ప్రతి వ్యక్తిగత భాగం యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద ఉపయోగకరమైన పని మొత్తం. ఇంజిన్ ద్వారా ఖర్చు చేయబడిన పనిని ఇలా సూచిస్తే, ఈ సందర్భంలో సామర్థ్యం ఇలా కనుగొనబడుతుంది:

సమర్థత యూనిట్లు

చాలా సందర్భాలలో, సామర్థ్యం శాతంగా వ్యక్తీకరించబడుతుంది.

సమస్య పరిష్కారానికి ఉదాహరణలు

ఉదాహరణ 1

వ్యాయామం	యంత్రం యొక్క సామర్థ్యం సమానంగా ఉంటే m ద్రవ్యరాశిని ఒక సెకనుకు h n సార్లు ఎత్తుకు ఎత్తే యంత్రాంగం యొక్క శక్తి ఏమిటి?
పరిష్కారం	పవర్ (N) దాని నిర్వచనం ఆధారంగా కనుగొనవచ్చు: ఫ్రీక్వెన్సీ () పరిస్థితిలో పేర్కొనబడినందున (సుత్తి సెకనుకు n సార్లు పెరుగుతుంది), మేము సమయాన్ని ఇలా కనుగొంటాము: ఉద్యోగం ఇలా కనుగొనబడుతుంది: ఈ సందర్భంలో (ఖాతా (1.2) మరియు (1.3)) వ్యక్తీకరణ (1.1) రూపానికి మార్చబడుతుంది: సిస్టమ్ యొక్క సామర్థ్యం సమానంగా ఉన్నందున, మేము వ్రాస్తాము: అవసరమైన శక్తి ఎక్కడ ఉంది, అప్పుడు:
సమాధానం

ఉదాహరణ 2

వ్యాయామం	వంపుతిరిగిన విమానం పొడవు , ఎత్తు h అయితే దాని సామర్థ్యం ఎంత? ఇచ్చిన విమానంలో శరీరం కదులుతున్నప్పుడు ఘర్షణ గుణకం సమానంగా ఉంటుంది.
పరిష్కారం	డ్రాయింగ్ చేద్దాం. సమస్యను పరిష్కరించడానికి ఆధారంగా, మేము రూపంలో సామర్థ్యాన్ని లెక్కించడానికి సూత్రాన్ని తీసుకుంటాము: లోడ్‌ను h ఎత్తుకు ఎత్తడం ఉపయోగకరమైన పని: ఇచ్చిన విమానంలో తరలించడం ద్వారా కార్గోను పంపిణీ చేసేటప్పుడు చేసే పనిని ఇలా కనుగొనవచ్చు: శరీరానికి వర్తించే శక్తులను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం ద్వారా న్యూటన్ యొక్క రెండవ నియమం నుండి మనం కనుగొనే ట్రాక్షన్ ఫోర్స్ ఎక్కడ ఉంది (Fig. 1):

సమర్థత (సమర్థత) - శక్తి యొక్క మార్పిడి లేదా ప్రసారానికి సంబంధించి వ్యవస్థ (పరికరం, యంత్రం) యొక్క సామర్థ్యం యొక్క లక్షణం. ఇది వ్యవస్థ ద్వారా పొందిన మొత్తం శక్తికి ఉపయోగకరమైన శక్తి యొక్క నిష్పత్తి ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది; సాధారణంగా η ("ఇది") అని సూచిస్తారు. η = Wpol/Wcym. సమర్థత అనేది పరిమాణం లేని పరిమాణం మరియు తరచుగా శాతంగా కొలుస్తారు. గణితశాస్త్రపరంగా, సమర్థత యొక్క నిర్వచనాన్ని ఇలా వ్రాయవచ్చు:

X 100%,

ఎక్కడ ఎ- ఉపయోగకరమైన పని, మరియు ప్ర- శక్తి ఖర్చు చేయబడింది.

శక్తి పరిరక్షణ చట్టం కారణంగా, సామర్థ్యం ఎల్లప్పుడూ ఐక్యత కంటే తక్కువగా ఉంటుంది లేదా సమానంగా ఉంటుంది, అనగా, ఖర్చు చేసిన శక్తి కంటే ఎక్కువ ఉపయోగకరమైన పనిని పొందడం అసాధ్యం.

హీట్ ఇంజిన్ సామర్థ్యం- హీటర్ నుండి పొందిన శక్తికి ఇంజిన్ యొక్క పూర్తి ఉపయోగకరమైన పని యొక్క నిష్పత్తి. హీట్ ఇంజిన్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని క్రింది సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించవచ్చు

,

హీటర్ నుండి అందుకున్న వేడి మొత్తం ఎక్కడ ఉంది, రిఫ్రిజిరేటర్‌కు ఇచ్చిన వేడి మొత్తం. ఇచ్చిన హాట్ సోర్స్ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పనిచేసే చక్రీయ యంత్రాలలో అత్యధిక సామర్థ్యం టి 1 మరియు చలి టి 2, కార్నోట్ సైకిల్‌పై పనిచేసే హీట్ ఇంజిన్‌లను కలిగి ఉంటాయి; ఈ ఉపాంత సామర్థ్యం సమానంగా ఉంటుంది

.

శక్తి ప్రక్రియల సామర్థ్యాన్ని వివరించే అన్ని సూచికలు పై వివరణకు అనుగుణంగా ఉండవు. వాటిని సాంప్రదాయకంగా లేదా తప్పుగా "" అని పిలిచినప్పటికీ, అవి ఇతర లక్షణాలను కలిగి ఉండవచ్చు, ప్రత్యేకించి 100% మించి ఉండవచ్చు.

బాయిలర్ సామర్థ్యం

ప్రధాన వ్యాసం: బాయిలర్ హీట్ బ్యాలెన్స్

శిలాజ ఇంధన బాయిలర్ల సామర్థ్యం సాంప్రదాయకంగా తక్కువ కెలోరిఫిక్ విలువ ఆధారంగా లెక్కించబడుతుంది; దహన ఉత్పత్తుల తేమ బాయిలర్‌ను సూపర్‌హీటెడ్ ఆవిరి రూపంలో వదిలివేస్తుందని భావించబడుతుంది. ఘనీభవన బాయిలర్లలో, ఈ తేమ ఘనీభవించబడుతుంది మరియు సంక్షేపణం యొక్క వేడి ఉపయోగకరంగా ఉపయోగించబడుతుంది. తక్కువ కెలోరిఫిక్ విలువ ఆధారంగా సామర్థ్యాన్ని లెక్కించేటప్పుడు, అది ఒకటి కంటే ఎక్కువగా ఉండవచ్చు. ఈ సందర్భంలో, ఆవిరి సంగ్రహణ యొక్క వేడిని పరిగణనలోకి తీసుకునే అధిక కెలోరిఫిక్ విలువ ద్వారా దానిని లెక్కించడం మరింత సరైనది; అయినప్పటికీ, అటువంటి బాయిలర్ యొక్క పనితీరు ఇతర సంస్థాపనలలోని డేటాతో పోల్చడం కష్టం.

హీట్ పంపులు మరియు చిల్లర్లు

తాపన పరికరాలు వంటి హీట్ పంపుల ప్రయోజనం కొన్నిసార్లు వారి ఆపరేషన్ కోసం వినియోగించే శక్తి కంటే ఎక్కువ వేడిని పొందగల సామర్థ్యం; అదేవిధంగా, శీతలీకరణ యంత్రం ప్రక్రియను నిర్వహించడంలో ఖర్చు చేసిన దానికంటే ఎక్కువ వేడిని చల్లబడిన ముగింపు నుండి తొలగించగలదు.

అటువంటి హీట్ ఇంజిన్ల సామర్థ్యం దీని ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది పనితీరు యొక్క గుణకం(శీతలీకరణ యంత్రాల కోసం) లేదా పరివర్తన నిష్పత్తి(హీట్ పంపుల కోసం)

,

చల్లని ముగింపు (శీతలీకరణ యంత్రాలలో) నుండి తీసుకోబడిన వేడి లేదా వేడి చివరకి (హీట్ పంపులలో) బదిలీ చేయబడుతుంది; - ఈ ప్రక్రియలో ఖర్చు చేసిన పని (లేదా విద్యుత్). రివర్స్ కార్నోట్ చక్రం అటువంటి యంత్రాలకు ఉత్తమ పనితీరు సూచికలను కలిగి ఉంది: ఇది పనితీరు యొక్క గుణకం కలిగి ఉంటుంది

,

ఇక్కడ , వేడి మరియు చల్లని చివరల ఉష్ణోగ్రతలు, . ఈ విలువ, స్పష్టంగా, ఏకపక్షంగా పెద్దది కావచ్చు; ఆచరణాత్మకంగా చేరుకోవడం కష్టం అయినప్పటికీ, పనితీరు యొక్క గుణకం ఇప్పటికీ ఐక్యతను అధిగమించగలదు. ఇది థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి నియమానికి విరుద్ధంగా లేదు, ఎందుకంటే, పరిగణనలోకి తీసుకున్న శక్తికి అదనంగా ఎ(ఉదా. విద్యుత్), వేడి చేయడానికి ప్రచల్లని మూలం నుండి తీసుకోబడిన శక్తి కూడా ఉంది.

సాహిత్యం

• పెరిష్కిన్ A.V.భౌతిక శాస్త్రం. 8వ తరగతి. - బస్టర్డ్, 2005. - 191 p. - 50,000 కాపీలు. - ISBN 5-7107-9459-7.

గమనికలు

వికీమీడియా ఫౌండేషన్. 2010.

పర్యాయపదాలు:

• టర్బో పాస్కల్
• సమర్థత

ఇతర నిఘంటువులలో "" ఏమిటో చూడండి:

సమర్థత- వినియోగించిన క్రియాశీల శక్తికి సరఫరా చేయబడిన శక్తి నిష్పత్తి. [OST 45.55 99] సమర్థతా కారకం సమర్థత అనేది శక్తి యొక్క పరివర్తన, పరివర్తన లేదా బదిలీ ప్రక్రియల యొక్క పరిపూర్ణతను వర్ణించే విలువ, ఇది ఉపయోగకరమైన నిష్పత్తి ... ... సాంకేతిక అనువాదకుని గైడ్

సమర్థత- లేదా రిటర్న్ కోఎఫీషియంట్ (సమర్థత) అనేది ఏదైనా యంత్రం లేదా ఉపకరణం యొక్క సామర్థ్యం పరంగా ఆపరేషన్ నాణ్యత యొక్క లక్షణం. సమర్ధత అంటే యంత్రం లేదా ఉపకరణం నుండి శక్తి నుండి పొందిన పని మొత్తానికి నిష్పత్తి ... ... మెరైన్ డిక్షనరీ

సమర్థత- (సమర్థత), మెకానిజం యొక్క సామర్థ్యానికి సూచిక, దాని ఆపరేషన్‌పై ఖర్చు చేసిన పనికి మెకానిజం చేసిన పని యొక్క నిష్పత్తిగా నిర్వచించబడింది. సమర్థత సాధారణంగా శాతంగా వ్యక్తీకరించబడుతుంది. ఒక ఆదర్శ యంత్రాంగానికి సామర్థ్యం ఉంటుంది =... ... శాస్త్రీయ మరియు సాంకేతిక ఎన్సైక్లోపెడిక్ నిఘంటువు

సమర్థత ఆధునిక ఎన్సైక్లోపీడియా

సమర్థత- శక్తి మార్పిడికి సంబంధించి వ్యవస్థ (పరికరం, యంత్రం) యొక్క సామర్థ్యం యొక్క (సమర్థత) లక్షణం; ఉపయోగకరంగా ఉపయోగించిన శక్తి యొక్క నిష్పత్తి (చక్రీయ ప్రక్రియలో పనిగా మార్చబడుతుంది) మొత్తం శక్తికి,... ... పెద్ద ఎన్సైక్లోపెడిక్ నిఘంటువు

సమర్థత- (సమర్థత), శక్తి యొక్క మార్పిడి లేదా ప్రసారానికి సంబంధించి వ్యవస్థ (పరికరం, యంత్రం) యొక్క సామర్థ్యం యొక్క లక్షణం; వ్యవస్థ ద్వారా అందుకున్న మొత్తం శక్తి (Wtotal)కి ఉపయోగకరంగా ఉపయోగించిన శక్తి (Wtotal) నిష్పత్తి m) ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది; h=Wfloor.... ఫిజికల్ ఎన్సైక్లోపీడియా

సమర్థత- (సమర్థత) ఉపయోగకరమైన శక్తి W p, ఉదాహరణకు. పని రూపంలో, సిస్టమ్ (యంత్రం లేదా ఇంజిన్) అందుకున్న మొత్తం శక్తి Wకి, W p/W. నిజమైన వ్యవస్థల కోసం ఘర్షణ మరియు ఇతర అసమతుల్య ప్రక్రియల కారణంగా అనివార్యమైన శక్తి నష్టాల కారణంగా... ... ఫిజికల్ ఎన్సైక్లోపీడియా

సమర్థత- ఖర్చు చేసిన అన్ని పనికి ఖర్చు చేసిన లేదా పొందిన శక్తి యొక్క నిష్పత్తి లేదా దాని ప్రకారం, వినియోగించే శక్తి. ఉదాహరణకు, ఎలక్ట్రిక్ మోటారు యొక్క సామర్థ్యం యాంత్రిక నిష్పత్తి. దానికి సరఫరా చేయబడిన విద్యుత్‌కు అది ఇచ్చే శక్తి. శక్తి; TO.…… సాంకేతిక రైల్వే నిఘంటువు

సమర్థత- నామవాచకం, పర్యాయపదాల సంఖ్య: 8 సామర్థ్యం (4) తిరిగి (27) ఫలవంతమైన (10) ... పర్యాయపద నిఘంటువు

సమర్థత- ఏదైనా పరివర్తన లేదా శక్తి బదిలీ ప్రక్రియకు సంబంధించి ఏదైనా వ్యవస్థ యొక్క పరిపూర్ణతను వర్ణించే పరిమాణం. ఎన్సైక్లోపీడియా ఆఫ్ టర్మ్స్, డెఫినిషన్స్ మరియు బిల్డింగ్ మెటీరియల్స్ యొక్క వివరణలు

సమర్థత- (సమర్థత), ఏదైనా పరికరం లేదా యంత్రం (హీట్ ఇంజిన్‌తో సహా) యొక్క శక్తి సామర్థ్యం యొక్క సంఖ్యా లక్షణం. సమర్ధత మొత్తం శక్తి మొత్తానికి ఉపయోగకరంగా ఉపయోగించిన శక్తి (అంటే పనిగా మార్చబడుతుంది) నిష్పత్తి ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది... ... ఇలస్ట్రేటెడ్ ఎన్సైక్లోపెడిక్ నిఘంటువు

చోదక శక్తుల ద్వారా పని రూపంలో యంత్రాంగానికి శక్తి సరఫరా చేయబడుతుంది ఒక dv.s. మరియు స్థిరమైన చలనం యొక్క ప్రతి చక్రానికి క్షణాలు, ఉపయోగకరమైన పనిని నిర్వహించడానికి ఖర్చు చేయబడతాయి మరియు పి.ఎస్.. , అలాగే పనిని నిర్వహించడానికి ఒక Ftrకైనమాటిక్ జంటలు మరియు పర్యావరణ నిరోధక శక్తులలో ఘర్షణ శక్తులను అధిగమించడంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.

స్థిరమైన కదలికను పరిశీలిద్దాం. గతి శక్తి పెరుగుదల సున్నా, అనగా.

ఈ సందర్భంలో, జడత్వం మరియు గురుత్వాకర్షణ శక్తుల ద్వారా చేసే పని సున్నాకి సమానం ఎ రి = 0, A G = 0. అప్పుడు స్థిరమైన కదలిక కోసం చోదక శక్తుల పని సమానంగా ఉంటుంది

మరియు ఇంజిన్ =ఎ పి.ఎస్. + A Ftr.

పర్యవసానంగా, స్థిరమైన చలనం యొక్క పూర్తి చక్రం కోసం, అన్ని చోదక శక్తుల పని ఉత్పత్తి నిరోధకత మరియు ఉత్పత్తి రహిత నిరోధక (ఘర్షణ శక్తులు) శక్తుల పని మొత్తానికి సమానంగా ఉంటుంది.

యాంత్రిక సామర్థ్యం η (సమర్థత)- స్థిరమైన కదలిక సమయంలో అన్ని చోదక శక్తుల పనికి ఉత్పత్తి నిరోధక శక్తుల పని నిష్పత్తి:

η = . (3.61)

ఫార్ములా (3.61) నుండి చూడగలిగినట్లుగా, యంత్రం సృష్టించబడిన పనిని నిర్వహించడానికి యంత్రానికి సరఫరా చేయబడిన యాంత్రిక శక్తిలో ఏ భాగాన్ని ఉపయోగకరంగా ఖర్చు చేస్తుందో సామర్థ్యం చూపిస్తుంది.

చోదక శక్తుల పనికి ఉత్పాదకత లేని నిరోధక శక్తుల పని నిష్పత్తి అంటారు నష్ట కారకం :

ψ = . (3.62)

మెకానికల్ లాస్ కోఎఫీషియంట్ యంత్రానికి సరఫరా చేయబడిన యాంత్రిక శక్తి యొక్క నిష్పత్తి చివరికి వేడిగా మారుతుంది మరియు పరిసర స్థలంలో పనికిరాకుండా పోతుంది.

అందువల్ల మనకు సామర్థ్యం మరియు నష్ట కారకం మధ్య సంబంధం ఉంది

η =1- ψ.

ఈ ఫార్ములా ప్రకారం, ఏ యంత్రాంగంలోనూ ఉత్పాదక రహిత నిరోధక శక్తుల పని సున్నాకి సమానంగా ఉండదు, కాబట్టి సామర్థ్యం ఎల్లప్పుడూ ఒకటి కంటే తక్కువగా ఉంటుంది ( η <1 ) అదే ఫార్ములా నుండి, సమర్థత సున్నా అయితే ఉంటుంది A dv.s = A Ftr. A dv.s = A Ftr అనే కదలిక సింగిల్ . సామర్థ్యం సున్నా కంటే తక్కువగా ఉండకూడదు, ఎందుకంటే దీని కోసం అది అవసరం ఒక dv.s<А Fтр . మెకానిజం విశ్రాంతిగా ఉన్న ఒక దృగ్విషయం మరియు పరిస్థితి A dv.s సంతృప్తి చెందింది<А Fтр, называется స్వీయ బ్రేకింగ్ దృగ్విషయంయంత్రాంగం. η = 1 అని పిలువబడే ఒక మెకానిజం శాశ్వత చలన యంత్రం .

అందువలన, సామర్థ్యం పరిమితుల్లో ఉంటుంది

0 £ η < 1 .

మెకానిజమ్‌లను అనుసంధానించే వివిధ పద్ధతుల కోసం సమర్థత యొక్క నిర్ణయాన్ని పరిశీలిద్దాం.

3.2.2.1. సిరీస్ కనెక్షన్‌లో సామర్థ్యాన్ని నిర్ణయించడం

సిరీస్‌లో కనెక్ట్ చేయబడిన n మెకానిజమ్స్ ఉండనివ్వండి (మూర్తి 3.16).

మరియు ఇంజిన్ 1 A 1 2 A 2 3 A 3 A n-1 n A n

మూర్తి 3.16 - సిరీస్-కనెక్ట్ మెకానిజమ్స్ యొక్క రేఖాచిత్రం

మొదటి యంత్రాంగం పని చేసే చోదక శక్తులచే నడపబడుతుంది ఒక dv.s. ఉత్పత్తి నిరోధకతపై ఖర్చు చేయబడిన ప్రతి మునుపటి యంత్రాంగం యొక్క ఉపయోగకరమైన పని, ప్రతి తదుపరి యంత్రాంగానికి చోదక శక్తుల పని కాబట్టి, మొదటి యంత్రాంగం యొక్క సామర్థ్యం దీనికి సమానంగా ఉంటుంది:

η 1 =A 1 /ఒక dv.s ..

రెండవ యంత్రాంగానికి, సామర్థ్యం దీనికి సమానంగా ఉంటుంది:

η 2 =A 2 /A 1 .

చివరగా, n వ మెకానిజం కోసం సామర్థ్యం ఇలా ఉంటుంది:

η n =A n /A n-1

మొత్తం సామర్థ్యం:

η 1 n = А n /మరియు ఇంజిన్

ప్రతి వ్యక్తి యంత్రాంగం యొక్క సామర్థ్యాన్ని గుణించడం ద్వారా మొత్తం సామర్థ్యం యొక్క విలువను పొందవచ్చు, అవి:

η 1 n = η 1 η 2 η 3 …η n= .

అందుకే, సాధారణ యాంత్రిక సిరీస్‌లో సమర్థతకనెక్ట్ చేయబడిన మెకానిజమ్స్ సమానం పనిఒక మొత్తం వ్యవస్థను రూపొందించే వ్యక్తిగత యంత్రాంగాల యాంత్రిక సామర్థ్యం:

η 1 n = η 1 η 2 η 3 …η n .(3.63)

3.2.2.2 మిశ్రమ కనెక్షన్ కోసం సామర్థ్యం యొక్క నిర్ణయం

ఆచరణలో, అనుసంధాన యంత్రాంగాలు మరింత క్లిష్టంగా మారతాయి. చాలా తరచుగా, సీరియల్ కనెక్షన్ సమాంతరంగా కలుపుతారు. ఇటువంటి కనెక్షన్ మిశ్రమంగా పిలువబడుతుంది. సంక్లిష్ట కనెక్షన్ యొక్క ఉదాహరణను చూద్దాం (మూర్తి 3.17).

మెకానిజం 2 నుండి శక్తి ప్రవాహం రెండు దిశలలో పంపిణీ చేయబడుతుంది. ప్రతిగా, మెకానిజం 3 ¢¢ నుండి శక్తి ప్రవాహం కూడా రెండు దిశలలో పంపిణీ చేయబడుతుంది. ఉత్పత్తి నిరోధక శక్తుల మొత్తం పని దీనికి సమానం:

మరియు పి.ఎస్. = A¢n + A¢¢n + A¢¢¢n.

మొత్తం వ్యవస్థ యొక్క మొత్తం సామర్థ్యం దీనికి సమానంగా ఉంటుంది:

η =A p.s. /A dv.s =(A¢n + A¢¢n + A¢¢¢n)/ఒక dv.s . (3.64)

మొత్తం సామర్థ్యాన్ని నిర్ణయించడానికి, యంత్రాంగాలు సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడిన శక్తి ప్రవాహాలను గుర్తించడం మరియు ప్రతి ప్రవాహం యొక్క సామర్థ్యాన్ని లెక్కించడం అవసరం. మూర్తి 3.17 ఘన రేఖ I-I, డాష్డ్ లైన్ II-II మరియు డాష్-చుక్కల లైన్ III-III మూడు శక్తి ఒక సాధారణ మూలం నుండి ప్రవహిస్తుంది.

మరియు ఇంజిన్ A 1 A ¢ 2 A ¢ 3 … A ¢ n-1 A ¢ n

II A ¢¢ 2 II

A ¢¢ 3 4 ¢¢ A ¢¢ 4 A ¢¢ n-1 n ¢¢ A ¢¢ n

వాస్తవానికి, ఏదైనా పరికరం సహాయంతో చేసిన పని ఎల్లప్పుడూ మరింత ఉపయోగకరమైన పని, ఎందుకంటే పనిలో కొంత భాగం మెకానిజం లోపల పనిచేసే ఘర్షణ శక్తులకు వ్యతిరేకంగా మరియు దాని వ్యక్తిగత భాగాలను కదిలేటప్పుడు నిర్వహిస్తుంది. అందువల్ల, కదిలే బ్లాక్‌ను ఉపయోగించి, వారు బ్లాక్‌ను మరియు తాడును ఎత్తడం ద్వారా మరియు బ్లాక్‌లోని ఘర్షణ శక్తులను అధిగమించడం ద్వారా అదనపు పనిని చేస్తారు.

కింది సంజ్ఞామానాన్ని పరిచయం చేద్దాం: ఉపయోగకరమైన పనిని $A_p$, మొత్తం పని $A_(poln)$తో సూచించబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో మేము కలిగి ఉన్నాము:

నిర్వచనం

సమర్థత కారకం (సమర్థత)పనిని పూర్తి చేయడానికి ఉపయోగకరమైన పని నిష్పత్తి అని పిలుస్తారు. మనం $\eta $ అక్షరం ద్వారా సామర్థ్యాన్ని సూచిస్తాము, ఆపై:

\[\eta =\frac(A_p)(A_(poln))\ \ ఎడమ(2\కుడి).\]

చాలా తరచుగా, సామర్థ్యం శాతంగా వ్యక్తీకరించబడుతుంది, అప్పుడు దాని నిర్వచనం సూత్రం:

\[\eta =\frac(A_p)(A_(poln))\cdot 100\%\ \left(2\ right).\]

యంత్రాంగాలను సృష్టించేటప్పుడు, వారు తమ సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి ప్రయత్నిస్తారు, కానీ ఒకదానికి సమానమైన సామర్థ్యంతో ఎటువంటి యంత్రాంగాలు లేవు (ఒకటి కంటే ఎక్కువ మాత్రమే).

కాబట్టి, సమర్ధత అనేది భౌతిక పరిమాణం, ఇది ఉత్పత్తి చేయబడిన అన్ని పనిలో ఉపయోగకరమైన పని చేసే నిష్పత్తిని చూపుతుంది. సామర్థ్యాన్ని ఉపయోగించి, శక్తిని మార్చే లేదా ప్రసారం చేసే మరియు పనిని చేసే పరికరం (మెకానిజం, సిస్టమ్) యొక్క సామర్థ్యం అంచనా వేయబడుతుంది.

యంత్రాంగాల సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి, మీరు వారి అక్షాలు మరియు వాటి ద్రవ్యరాశిలో ఘర్షణను తగ్గించడానికి ప్రయత్నించవచ్చు. ఘర్షణను నిర్లక్ష్యం చేయగలిగితే, మెకానిజం యొక్క ద్రవ్యరాశి ద్రవ్యరాశి కంటే గణనీయంగా తక్కువగా ఉంటుంది, ఉదాహరణకు, యంత్రాంగాన్ని ఎత్తే లోడ్, అప్పుడు సామర్థ్యం ఐక్యత కంటే కొంచెం తక్కువగా ఉంటుంది. అప్పుడు చేసిన పని ఉపయోగకరమైన పనికి సమానంగా ఉంటుంది:

మెకానిక్స్ యొక్క బంగారు నియమం

సాధారణ యంత్రాంగాన్ని ఉపయోగించి పనిలో విజయం సాధించలేమని గుర్తుంచుకోవాలి.

ఫార్ములా (3)లోని ప్రతి పనిని సంబంధిత శక్తి యొక్క ఉత్పత్తిగా మరియు ఈ శక్తి ప్రభావంతో ప్రయాణించిన మార్గంగా వ్యక్తపరుస్తాము, ఆపై మేము ఫార్ములా (3)ని రూపానికి మారుస్తాము:

ఎక్స్‌ప్రెషన్ (4) సరళమైన యంత్రాంగాన్ని ఉపయోగించి, ప్రయాణంలో మనం కోల్పోయినంత బలం పెరుగుతుందని చూపిస్తుంది. ఈ చట్టాన్ని మెకానిక్స్ యొక్క "గోల్డెన్ రూల్" అని పిలుస్తారు. ఈ నియమాన్ని పురాతన గ్రీస్‌లో హెరాన్ ఆఫ్ అలెగ్జాండ్రియా రూపొందించారు.

ఈ నియమం ఘర్షణ శక్తులను అధిగమించే పనిని పరిగణనలోకి తీసుకోదు, కాబట్టి ఇది సుమారుగా ఉంటుంది.

శక్తి బదిలీ సామర్థ్యం

సమర్థతను దాని అమలుపై ఖర్చు చేసిన శక్తికి ఉపయోగకరమైన పని నిష్పత్తిగా నిర్వచించవచ్చు ($Q$):

\[\eta =\frac(A_p)(Q)\cdot 100\%\ \ ఎడమ(5\కుడి).\]

హీట్ ఇంజిన్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని లెక్కించడానికి, క్రింది సూత్రాన్ని ఉపయోగించండి:

\[\eta =\frac(Q_n-Q_(ch))(Q_n)\ఎడమ(6\కుడి),\]

ఇక్కడ $Q_n$ అనేది హీటర్ నుండి అందుకున్న వేడి మొత్తం; $Q_(ch)$ - రిఫ్రిజిరేటర్‌కు బదిలీ చేయబడిన వేడి మొత్తం.

కార్నోట్ సైకిల్ ప్రకారం పనిచేసే ఆదర్శవంతమైన హీట్ ఇంజిన్ యొక్క సామర్థ్యం దీనికి సమానంగా ఉంటుంది:

\[\eta =\frac(T_n-T_(ch))(T_n)\ఎడమ(7\కుడి),\]

ఇక్కడ $T_n$ అనేది హీటర్ ఉష్ణోగ్రత; $T_(ch)$ - రిఫ్రిజిరేటర్ ఉష్ణోగ్రత.

సమర్థత సమస్యలకు ఉదాహరణలు

ఉదాహరణ 1

వ్యాయామం.క్రేన్ ఇంజిన్ $N$ శక్తిని కలిగి ఉంది. $\Delta t$కి సమానమైన సమయ వ్యవధిలో, అతను $m$ ద్రవ్యరాశిని $h$కి ఎత్తాడు. క్రేన్ యొక్క సామర్థ్యం ఏమిటి?\textit()

పరిష్కారం.పరిశీలనలో ఉన్న సమస్యలో ఉపయోగకరమైన పని $m$ ద్రవ్యరాశి యొక్క ఎత్తు $h$కి ఎత్తే పనికి సమానం; ఇది సమానం:

శక్తి యొక్క నిర్వచనాన్ని ఉపయోగించి లోడ్‌ను ఎత్తేటప్పుడు పూర్తి చేసిన పనిని మేము కనుగొంటాము:

దానిని కనుగొనడానికి సమర్థత యొక్క నిర్వచనాన్ని ఉపయోగించుకుందాం:

\[\eta =\frac(A_p)(A_(poln))\cdot 100\%\left(1.3\right).\]

మేము (1.1) మరియు (1.2) వ్యక్తీకరణలను ఉపయోగించి సూత్రాన్ని (1.3) మారుస్తాము:

\[\eta =\frac(mgh)(N\Delta t)\cdot 100\%.\]

సమాధానం.$\eta =\frac(mgh)(N\Delta t)\cdot 100\%$

ఉదాహరణ 2

వ్యాయామం.ఒక ఆదర్శ వాయువు కార్నోట్ చక్రాన్ని నిర్వహిస్తుంది, చక్రం యొక్క సామర్థ్యం $\eta$. స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద గ్యాస్ కంప్రెషన్ సైకిల్‌లో చేసే పని ఏమిటి? విస్తరణ సమయంలో గ్యాస్ చేసిన పని $A_0$

పరిష్కారం.మేము చక్రం యొక్క సామర్థ్యాన్ని ఇలా నిర్వచించాము:

\[\eta =\frac(A_p)(Q)\ఎడమ(2.1\కుడి).\]

కార్నోట్ సైకిల్‌ను పరిశీలిద్దాం మరియు ఏ ప్రక్రియలలో వేడి సరఫరా చేయబడుతుందో నిర్ధారిద్దాం (ఇది $Q$ అవుతుంది).

కార్నోట్ చక్రంలో రెండు ఐసోథెర్మ్‌లు మరియు రెండు అడియాబాట్‌లు ఉంటాయి కాబట్టి, అడియాబాటిక్ ప్రక్రియలలో (2-3 మరియు 4-1 ప్రక్రియలు) ఉష్ణ బదిలీ ఉండదని మేము వెంటనే చెప్పగలం. ఐసోథర్మల్ ప్రక్రియ 1-2లో, వేడి సరఫరా చేయబడుతుంది (Fig. 1 $Q_1$), ఐసోథర్మల్ ప్రక్రియలో 3-4 వేడి తీసివేయబడుతుంది ($Q_2$). వ్యక్తీకరణలో (2.1) $Q=Q_1$ అని తేలింది. ఐసోథర్మల్ ప్రక్రియలో సిస్టమ్‌కు సరఫరా చేయబడిన వేడి మొత్తం (థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి నియమం) పూర్తిగా గ్యాస్ ద్వారా పని చేయడానికి వెళుతుందని మాకు తెలుసు, అంటే:

వాయువు ఉపయోగకరమైన పనిని చేస్తుంది, ఇది సమానంగా ఉంటుంది:

ఐసోథర్మల్ ప్రక్రియలో తొలగించబడిన వేడి మొత్తం 3-4 కుదింపు పనికి సమానంగా ఉంటుంది (పని ప్రతికూలంగా ఉంటుంది) (T=const నుండి, అప్పుడు $Q_2=-A_(34)$). ఫలితంగా మేము కలిగి ఉన్నాము:

ఫలితాలను (2.2) - (2.4) పరిగణనలోకి తీసుకుని ఫార్ములా (2.1)ని మారుద్దాం:

\[\eta =\frac(A_(12)+A_(34))(A_(12))\ to A_(12)\eta =A_(12)+A_(34)\ to A_(34)=( \eta -1)A_(12)\ఎడమ(2.4\కుడి).\]

షరతు ప్రకారం $A_(12)=A_0,\ $మేము చివరకు పొందుతాము:

సమాధానం.$A_(34)=\ఎడమ(\eta -1\కుడి)A_0$