A teljesítmény és a hatásfok

Teljesítmény és hatásfok

Elmélet és számítási feladatok

Az a folyamat a gyorsabb, amelynél:

• Ugyanakkora energiaváltozás rövidebb idő alatt megy végbe, vagy

• Ugyanannyi idő alatt nagyobb energiaváltozás megy végbe.

A teljesítmény

Definíció: Az energia-változás és a változáshoz szükséges idő hányadosa.

A teljesítmény:

• A folyamatok gyorsaságát jellemző mennyiség.

• Mértékegysége: W (Watt)

  [Joule / second]

   1 W = 1 J/s

   1 kW = 1000 W

   1 MW = 1000 kW = 1 000 000 W

Az energia mértékegységei:

• 1 J (Joule)

• 1 Ws (wattsecundum) = 1 J

  1 Wh (wattóra) = 3600 J

  1 kWh (kilowattóra) = 3600 kJ

• 1 J = 1 N * 1 m

  (Munka= erő * távolság)

• 1 cal = 4,1868 J

  1 J = 0,2388 cal

  (Kalória)

Példa feladat 1.:

Mekkora teljesítményű az a hajszárító, amelyet 5 percig használva 420 000 J munkát végez?

Kijegyzetelés és átváltás:

E = 420 000 J

t = 5 perc = 300 sec

Képlet és megoldás:

P= E / t = 420 000 J / 300 sec = 1400 Watt

Példa feladat 2.:

Egy bekapcsolt elektromos merülőforraló 350 W teljesítményű. Mennyivel változtatja meg környezetének energiáját 1 perc alatt?

Kijegyzetelés és átváltás:

P = 350 W

t = 1 perc = 60 sec

Képlet és megoldás:

W= P * t = 350 J/sec * 60 sec = 21 000 JouleP

Feladatok

Multiple Choice

Milyen szempontból jellemzi a teljesítmény az energiaváltozással járó folyamatokat?

• A munkavégzés szempontjából

• Az energiaváltozás gazdaságossága szempontjából.

• Az energiaváltozás gyorsasága szempontjából.

Multiple Select

Két folyamat közül melyiknek nagyobb a teljesítménye? Válaszd ki az igaz állításokat!

• Annak a folyamatnak nagyobb a teljesítménye, amelynél ugyanakkora energiaváltozás hosszabb idő alatt következik be.

• Annak a folyamatnak nagyobb a teljesítménye, amelynél ugyanannyi idő alatt nagyobb az energiaváltozás.

• Annak a folyamatnak nagyobb a teljesítménye, amelynél ugyanakkora energiaváltozás rövidebb idő alatt következik be

• Annak a folyamatnak nagyobb a teljesítménye, amelynél ugyanannyi idő alatt kisebb az energiaváltozás

Multiple Choice

Mit mutat meg a teljesítmény?

• A teljesítmény megmutatja az időegység alatt bekövetkező energiaváltozás nagyságát.

• A teljesítmény megmutatja az egységnyi energiaváltozás időtartamát.

• A teljesítmény megmutatja az egységnyi energiaváltozást.

• A teljesítmény megmutatja hasznos és a befektetett energia arányát.

Multiple Choice

Melyik összefüggéssel NEM számítható ki a teljesítmény? (Csak 1 helyes válasz van.)

• P = 𝛥𝐸 / 𝛥t (energia / idő)

• P = W / 𝛥t (munka /idő)

• P = Q / 𝛥t (hőmennyiség / idő)

• P= F * v (erő * sebesség)

• P = W * 𝛥t (munka * idő)

Hogy lett az erőből és sebességből, energia és idő?

A fizika törvényszerűségei egymásból levezethetők:

Hogy lett az erőből és sebességből, energia és idő?

A fizika törvényszerűségei egymásból levezethetők!

Multiple Select

Válaszd ki a teljesítmény mértékegységeit!

• Ws

• W

• J/s

• kWh

• kW

Multiple Select

Válaszd ki az energia mértékegységeit!

• Nm

• W

• J

• kWh

• N

Multiple Select

Melyik állítások igazak?

• A teljesítmény kiszámolható az energiaváltozás és a változás időtartamának hányadosaként.

• A teljesítmény jele: W

• 1000 W = 1 kW

• W = P ∙ t

• 1 kWh = 1000 kJ

Multiple Choice

Mikor 1 kW egy vasaló teljesítménye?

• Ha 1 s alatt 1 J munkát végez.

• Ha 1000 s alatt 1 J munkát végez.

• Ha 1 s alatt 1000 J munkát végez.

• Ha 1000 s alatt 1000 J munkát végez.

A hatásfok

Definíció: megmutatja, hogy a hasznos energiaváltozás hányad része a befektetett (összes) energiának.

Jele: η (éta)

Multiple Select

Bográcsban gulyást főzünk. Válaszd ki, hogyan növelhető a főzés hatásfoka?

• Vastag falú bográcsban főzünk.

• Vékony falú bográcsban főzünk.

• A gulyást állandóan kevergetjük.

• A bográcsara fedőt rakunk

• Jó hővezető fémből készült bográcsot használunk a főzéshez.

Mértékegysége:

Nincs, mivel csupán egy arányszám.

Általában százalékban adjuk meg.

MINDIG kisebb, mint 1 avagy 100%, az energia megmaradás miatt!

η < 1

η < 100%

Multiple Choice

Az autópályán haladó egyik személyautó motorja 10 km-es úton 7 500 kJ munkát végzett, miközben a benzin elégése által 25 000 kJ hőmennyiség fejlődött. Mekkora volt a motor hatásfoka?

• 30

• 30%

• 0,3

• 3%

• 0,3%