2.5.6 (06.11.2021) (beta) | Добавлена служба доставки Ozon Rocket и тариф Почты для постаматов (посылка онлайн комбинированная). |
2.5.5 (05.05.2021) | Добавлена служба доставки 5post. Добавлены постаматы СДЭК и DPD. Добавлена возможность вывода пунктов выдачи из ближайших населенных пунктов и неподдерживаемых калькулятором eDost (с ориентировочным расчетом доставки). Добавлена возможность оформления доставки для ПЭК. В оформление доставки добавлена возможность удаления без запроса по api на сервер службы доставки и поле для ввода комментария. |
2.5.4 (09.11.2020) | Добавлены тарифы DPD economy. Добавлена возможность оформления доставки для boxberry. Оптимизировано оформление доставки, а также для почты добавлены настройки индекса отправки, онлайн баланса, включения отправлений разных типов в одну партию, для СДЭК опция обязательной оплаты доставки при отказе от товаров, и передача маркировочных кодов. В шаблон eDost добавлена поддержка модуля бонусов от LogicTim. Добавлена поддержка нового модуля местоположений eDost. |
2.5.3 (12.07.2020) | Добавлена возможность выбора почтовых отделений на карте. В шаблон eDost добавлена возможность автозаполнения доставки, оплаты и полей заказа, а также ввод телефона по маске. Добавлена функция расширенного редактирования отгрузки в CRM. |
2.5.2 (10.02.2020) | Добавлены тарифы почты ЕКОМ и DPD online express до пункта выдачи. Добавлена возможность выбора степени уплотнения при расчете упаковки. |
2.5.1 (09.09.2019) | Добавлена транспортная компания GTD. Добавлена обработка пунктов выдачи ПЭК, Деловых линий и новых постаматов PickPoint. Добавлено пояснение, если в пункте выдачи/постамате возможна оплата банковской картой. |
2.5.0 (24.06.2019) | Внимание! Крупное обновление с большим количеством доработок и нововведений (некоторый функционал изменен кардинально). Если у вас в магазине есть собственные доработки/модификации шаблона/модуля, тогда рекомендуем проводить обновление на тестовом сервере, или предварительно сделать бэкап.
|
2. 1.0 (26.02.2018) | Добавлена возможность оформления доставки для почты и EMS. Добавлен тариф СДЭК экономичная посылка (до пункта выдачи и курьером до двери). Добавлен тариф почты бизнес курьер. |
2.0.8 (10.03.2017) | Добавлены тарифы международной почты. Добавлена возможность выбора пунктов выдачи при создании заказа. |
2.0.7 (09.01.2017) | Добавлен расчет в страны ЕАЭС (Беларусь, Казахстан, Армения, Кыргызстан). Добавлен выбор пунктов выдачи на карте для стандартного шаблона. |
2.0.6 (04.07.2016) | Добавлен тариф бандероль (для книг и журналов). |
2.0.5 (27.05.2016) | Добавлен тариф СДЭК магистральный/экономичный (до пункта выдачи и курьером до двери). Добавлена служба доставки InPost (почтоматы). Добавлена возможность контроля заказов. |
2.0.4 (27.01.2016) | В новом шаблоне eDost добавлен режим интегрированной карты. |
2.0.3 (14.09.2015) | Добавлены тарифы почты для интернет-магазинов. |
2.0.2 (15.06.2015) | Добавлена транспортная компания РАТЭК. Добавлена возможность выбора пунктов выдачи при редактировании заказа. |
2.0.1 (26.01.2015) | Добавлены новые тарифы Самовывоз. В новом шаблоне eDost добавлен режим закладок и вывод наложенного платежа отдельным тарифом. |
2.0.0 (01.10.2014) | Добавлена поддержка нового шаблона eDost. Параметры модуля вынесены в закладку eDost. Добавлен выбор терминалов для транспортных компаний. |
1.2.2 (01.05.2014) | Добавлены тарифы до подъезда (для транспортных компаний). Добавлен расчет в Республику Крым. Обновлен учет надбавки на доставку при наложенном платеже для битрикс 14.5. |
1.2.1 (25.01.2014) | Добавлена служба доставки DPD. Добавлена печать бланков. |
1.2.0 (18.11.2013) | Добавлен тариф boxberry курьером до двери. Добавлена поддержка габаритов 14 версии битрикс. Добавлена поддержка регионов 12 версии битрикс. Добавлены большие иконки для шаблона Visual и маленькие для карточки товара. |
1.1.4 (19.10.2012) | Добавлена транспортная компания Энергия. Добавлены тарифы СДЭК посылка (до пункта выдачи и курьером до двери). Изменено название тарифа СПСР. Добавлена сортировка тарифов по стоимости доставки. |
1.1.2 (30.03.2012) | Добавлена служба доставки boxberry (пункты выдачи).
Добавлен расчет Почты (наземная посылка) по индексу. |
1.1.1 (17.02.2012) | Изменен принцип вывода ошибок.
Добавлена возможность установки начального статуса для заказов, оформленных с «Наложенным платежом». Заблокирована отправка напоминаний об оплате для заказов с «Наложенным платежом». |
1.1.0 (20.01.2012) | Данная версия модуля совместима только с Bitrix 11.
Упрощен процесс установки (теперь для работы дополнительного функционала модуля НЕ требуется модифицировать системный код магазина). Добавлен автоматический выбор первой службы доставки и первого способа оплаты (+ способы оплаты скрываются, если не выбрана ни одна служба доставки). Добавлена возможность задавать описание для каждого тарифа (будет отображаться при оформлении заказа). Изменено название службы доставки Экспресс-курьер на СДЭК и названия тарифов службы доставки Мегаполис. |
1.0.14 (22.07.2011) | Добавлена служба доставки PickPoint (доставка в постаматы и пункты выдачи), тарифы Курьер (собственная курьерская доставка магазина) и Самовывоз (со склада магазина). |
1.0.12 (05.06.2011) | — Добавлена служба доставки Pony Express
Подробная инструкция по подключению модуля: http://www.edost.ru/kln/help-bitrix.html |
1.0.11 (12.05.2011) | — Добавлена служба доставки Гарантпост
Подробная инструкция по подключению модуля: http://www.edost.ru/kln/help-bitrix.html |
1. 0.10 (05.04.2011) | — Оптимизирован расчет объемного веса
— Добавлен модуль оплаты: Наложенный платеж (работает только совместно с модулем доставки edost, требуется модификация кода магазина) Подробная инструкция по подключению модуля: http://www.edost.ru/kln/help-bitrix.html |
1.0.9 (24.02.2011) | Добавлен учет габаритов при расчете стоимости доставки. |
калькулятор для онлайн расчета и формула
Конденсатор – это компонент электрической цепи, который состоит из двух проводящих обкладок, разделенных слоем диэлектрика. Обычно из них выходит два вывода для включения в электрическую цепь. Особенностью конденсатора является его возможность накапливать энергию, за счет удерживания носителей зарядов в электрическом поле. Ёмкость конденсатора, единица измерения которой микрофарады, определяет количество запасаемой энергии, а её единица измерения в любом виде – Джоуль. Интересно то, что формула для расчёта подобна формуле вычисления кинетической энергии:
W=(CU2)/2
То есть в вычислениях участвует напряжение и ёмкость. Но вычисление накопленной энергии используется также часто, как определение времени заряда конденсатора. Это особенно важно при расчете времени коммутации полупроводниковых ключей в электронике, или времени протекания переходных процессов. Такие возможности даёт наш онлайн калькулятор для расчета энергии в конденсаторе:
Для этого в интерфейс нужно внести емкость, напряжение которое к нему прикладывают и сопротивление, через которое происходит заряд. В результате калькулятор предоставит информацию о том, сколько энергии и за какое время зарядится.
Расчёты и практика показывает, что время заряда не зависит от приложенного напряжения, оно связано с величиной сопротивления цепи. Даже если нет в схеме резисторов и зарядка происходит от источника питания – ёмкость не зарядится мгновенно, в любом случае есть переходное сопротивление контактов, проводников, источника питания.
Чтобы рассчитать время заряда, обратите внимание на формулу:
Tзаряда=3-5t
t=RC
То есть, чем больше сопротивление или ёмкость, тем дольше происходит зарядка. На этом ответ на вопрос «Как посчитать, сколько энергии накапливается в ёмкости?» можно окончить. Наш онлайн-калькулятор предоставит всю описанную выше информацию и проведет расчеты сразу после клика по кнопке «Вычислить».
Тарифы 2020 года — Официальный сайт Администрации Санкт‑Петербурга
Тарифы для населения
Тарифы для расчета размера платы за содержание жилого помещения на территории Санкт‑Петербурга на 2020 год (распоряжение Комитета по тарифам Санкт‑Петербурга от 20.12.2018 №255-р)
Тарифы для расчета размера платы за коммунальные услуги по отоплению и горячему водоснабжению, предоставляемые гражданам, тарифы на тепловую энергию и горячую воду для граждан, проживающих в индивидуальных жилых домах на 2020 год (распоряжение Комитета по тарифам Санкт‑Петербурга от 16. 12.2019 №215-р )
Тарифы на электрическую энергию для населения и приравненным к нему категориям потребителей по Санкт‑Петербургу на 2020 год (распоряжение Комитета по тарифам Санкт‑Петербурга от 16.12.2019 №216-р)
Тарифы для расчета размера платы за коммунальные услуги по холодному водоснабжению и водоотведению ГУП «Водоканал Санкт‑Петербурга» (распоряжение Комитета по тарифам Санкт‑Петербурга от 04.12.2019 №179-р)
Розничные цены на сжиженный и природный газ (распоряжение Комитета по тарифам Санкт‑Петербурга от 20.12.2019 №242-р, распоряжение Комитета по тарифам Санкт‑Петербурга от 20.12.2019 №244-р)
Цены на твердое топливо (распоряжение Комитета по тарифам Санкт‑Петербурга от 20.12.2019 №245-р)
Тарифы на перевозки пассажиров и багажа городским маршрутном транспортом общего пользования и метрополитеном (распоряжение Комитета по тарифам Санкт‑Петербурга от 20.12.2019 №256-р, распоряжение Комитета по тарифам Санкт‑Петербурга от 20. 12.2019 №257-р)
Стоимость проездных документов многоразового пользования на проезд в наземном пассажирском маршрутном транспорте общего пользования и метрополитене (распоряжение Комитета по тарифам Санкт‑Петербурга от 20.12.2019 №258-р)
Тарифы на железнодорожные перевозки пассажиров в пригородном сообщении (распоряжение Комитета по тарифам Санкт‑Петербурга от 20.12.2019 №259-р)
Предельные размеры оптовых надбавок и предельные размеры розничных надбавок к фактическим отпускным ценам, установленным производителями лекарственных препаратов, на лекарственные препараты, включенные в перечень жизненно необходимых и важнейших лекарственных препаратов (постановление Правительства Санкт‑Петербурга от 06.09.2010 №1190 в редакции от 25.12.2013)
Тарифы на электрическую энергию
Тарифы на услуги по передаче электрической энергии по электрическим сетям на территории Санкт‑Петербурга (распоряжение Комитета по тарифам Санкт‑Петербурга от 30. 12.2019 №282-р)
Сбытовые надбавки гарантирующих поставщиков электрической энергии (распоряжение Комитета по тарифам Санкт‑Петербурга от 16.12.2019 №225-р)
Результаты расчета стоимости тепловой энергии (мощности) по методу «Альтернативной котельной»
Результаты расчета стоимости тепловой энергии (мощности) по методу «Альтернативной котельной» (метод АК) и сравнения со стоимостью тепловой энергии (мощности) при электроотоплении на 2020 год
Калькулятор расчета стоимости тепла по методу «Альтернативной котельной»:
http://instrument-ak.minenergo.gov.ru/.
Тарифы на тепловую энергию
Тарифы на тепловую энергию, поставляемую публичным акционерным обществом «Территориальная генерирующая компания №1» (Невский филиал, Санкт‑Петербург) на коллекторах источников тепловой энергии потребителям, расположенным на территории Санкт‑Петербурга, на 2019-2023 годы
Тарифы на тепловую энергию, поставляемую акционерным обществом «ИНТЕР РАО — Электрогенерация» (филиал «Северо-Западная ТЭЦ им. А.Г.Бориса») на коллекторах источников тепловой энергии потребителям, расположенным на территории Санкт‑Петербурга, на 2018-2022 годы
Тарифы на тепловую энергию, поставляемую акционерным обществом «Юго-Западная ТЭЦ» на коллекторах источников тепловой энергии потребителям, расположенным на территории Санкт‑Петербурга, на 2019-2023 годы
Тарифы на тепловую энергию, поставляемую акционерным обществом «ГСР ТЭЦ» потребителям, расположенным на территории Санкт‑Петербурга, на 2019-2023 годы
Тарифы на тепловую энергию, поставляемую обществом с ограниченной ответственностью «ГЕНЕРИРУЮЩАЯ КОМПАНИЯ «ОБУХОВОЭНЕРГО» на коллекторах источников тепловой энергии потребителям, расположенным на территории Санкт‑Петербурга, на 2018-2020 годы
Полный перечень тарифов в сфере теплоснабжения на территории Санкт‑Петербурга, действующих в отношении регулируемых организаций в 2020 году
Рассчитать стоимость перевозки грузов — калькулятор грузоперевозок по России от компании «ЖелДорЭкспедиция»
Предварительная стоимость:
0 руб
Срок доставки: 0 суток
Ошибка: что то пошло не так
Стоимость доставки рассчитана для доставки габаритного груза без дополнительной упаковки и дополнительных услуг, при условии сдачи и получения груза на терминале ЖелДорЭкспедиции.
При наличии негабаритных мест, необходимости доставки или забора от двери, а также дополнительных требований к перевозке — необходимо производить расчет в полной версии калькулятора.
«ЖелДорЭкспедиция» — крупный грузоперевозчик. Мы осуществляем транспортировку товаров для физических лиц, малого, среднего и крупного бизнеса. Индивидуальный подход к выполнению заказа реализуется благодаря многочисленным филиалам обслуживания, выгодным тарифам и гарантии соблюдения сроков грузоперевозок.
Для того чтобы вам было удобно рассчитывать стоимость доставки груза и планировать расходы, мы разработали онлайн-калькулятор. Воспользовавшись им, вы сможете узнать примерную цену на перевозку грузов с учетом точки отправки, населенного пункта, в который производится транспортировка, объема и веса отправления. Стоимость доставки грузов рассчитывается без учета дополнительных услуг и упаковки.
От каких параметров зависит стоимость перевозки грузов?
Вы также можете воспользоваться удобной формой полной версии калькулятора, с помощью которой можно узнать точную цену на доставку грузов, указав основные характеристики заказа:
- Параметры отправления — вес и объем.
- Количество мест.
- Характер отправления — мебель, личные вещи, промышленное оборудование и т. д.
- Условия доставки — транспортировка в тепле, хрупкое, габаритное, негабаритное или сверхгабаритное отправление.
- Пункт отправления и назначения. Если товар доставляется от двери до двери, следует указать адреса, где будет осуществлена загрузка и выгрузка.
- Дату сдачи отправления.
- Объявленную стоимость товара.
- Необходимые дополнительные услуги — внутренний пересчет, изготовление обрешетки, укладка и опломбирование в мешок, упаковка в гофрокороба.
Узнать стоимость перевозки в контейнерах, экспресс-доставки, перевозки сборных грузов по России и других видов транспортно-логистических вы также можете у наших специалистов, позвонив на горячую линию.
Итоги конкурса на лучшую студенческую научную работу «ЭНЕРГИЯ-2021»
НАПРАВЛЕНИЕ «ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА»
БАКАЛАВРИАТ
I место
• Совершенствование имитационной модели динамического микроклимата для помещения тренажера БЩУ АЭС; авторы Парфенов Г. И., Трухин И.С., Румянцев А.С., рук. Захаров В.М., Смирнов Н.Н.
II место
• Аналитический расчет термодинамических и теплофизических свойств паровоздушной смеси; автор Садертинова В.А., рук. Коздова М.В.
• Анализ систем обеспечения ВХР Ивановской ТЭЦ-2 в условиях возможной оптимизации нагрузки; автор Рознова Э.А., рук. Карпычев Е.А.
• Реконструкция системы охлаждения участка токов высокой частоты, автор Владимиров Н.С., рук. Созинова Т.Е.
III место
• Модернизация схем утилизационных ПГУ; автор Думов В.Э., рук. Зорин М.Ю.
• Регенерация ионита в фильтрах «Барьер»; автор Соколова Д.Д., Хрипкова Л.Н.
• О возможности применения PUROTECH BW4 для ВХР барабанных котлов; автор Шаляев Е.М., рук. Зайцева Е.В.
• Построение фазовых диаграмм воды и водяного пара; автор Гуминская С.И., рук. Ракутина Д.В.
МАГИСТРАТУРА
I место
• Повышение эффективности работы системы теплоснабжения за счет перераспределения тепловой нагрузки между источниками централизованного теплоснабжения; автор Кокулин И. А., рук. Барочкин А.Е.
III место
• Реконструкция промышленной ТЭЦ низкого давления на базе оборудования паросилового, газотурбинного, газопоршневого циклов; автор Угрюмов А.Д., рук. Ледуховский Г.В.
НАПРАВЛЕНИЕ «ТЕПЛОВЫЕ И ЯДЕРНЫЕ ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИИ»
БАКАЛАВРИАТ и СПЕЦИАЛИТЕТ
I место
• Исследование теплофизических свойств твердых коммунальных отходов; автор Шавадзе С.Э., рук. Колибаба О.Б.
II место
• Исследование влияния температуры обжига на свойства модифицированной керамики; автор Беляков Д.С., Коровин С.Н., рук. Долинин Д.А.
• Применение геометрических моделей проницаемости волокнистой среды для диагностики пульпозного ядра межпозвонкового диска; автор Степанычев Д.В., Шагушин В.С., Макаров Д.А., ШиловаА.В, рук. Игошин И.П.
III место
• Тестирование программы расчета эффективности очистки газов в групповом циклоне; автор Грызунова Е. Н., рук. Соколов А.К., Лхамсурэнгийн Т.
• Информационная модель безопасности применения природного газа в котельной; автор Попова Е.А., рук. Чернов К.В.
• Информационная модель безопасности производства тепловой энергии; автор Шарова Т.А., рук. Чернов К.В.
НАПРАВЛЕНИЕ «ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА»
БАКАЛАВРИАТ
I место
• Разработка методик испытания трансформаторов напряжения с целью оценки определения возможности возникновения при их эксплуатации опасных феррорезонансных явлений; автор Тычкин А.Р., рук. Яблоков А.А., Лебедев В.Д., Макаров А.В.
II место
• Математическое моделирование электромагнитного трансформатора тока с тороидальным магнитопроводом для целей исследования алгоритмов релейной защиты и автоматики электроэнергетических систем и объектов; автор Вихарев Д.Ю., рук. Родин Н.А.
• Исследование устойчивости ЭЭС в программном комплексе MATLAB; авторы Козина Н. А., Гречухина А.А., рук. Мартиросян А.А.
III место
• Получение статических характеристик комплексной нагрузки по напряжению энергообъекта Ивановской энергосистемы; авторы Чудинова Ю.А., Фролова А.В., рук. Бушуева О.А.
МАГИСТРАТУРА
I место
• Исследование возможности применения СВИ для целей ОМП с использование ПАК моделирования в реальном времени RTDS; авторы Петров А.Е., Тычкин А.Р., рук. Яблоков А.А.
• Разработка и исследование магнитожидкостных датчиков для вибродиагностики оборудования; автор Федосеева В.П., рук. Сайкин М.С.
• Идентификация параметров синхронного генератора с применением синхронизированных векторных измерений; автор Рафиков В.Р., рук. Иванов И.Е., Братолюбов А.А.
II место
• Влияние параметров ЛЭП на характеристики управляемого устройства продольной компенсации для повышения пропускной способности электропередачи; авторы Суханова О.С., Михайлова С.М., Гусельщикова А. А., рук. Кормилицын Д.Н.
• Расчет электрического поля в главной изоляции силовых трансформаторов; автор Кузнецов В.С., рук. Мельникова О.С
• Определение места повреждения на воздушных линиях 500 кВ на основе реальных архивов синхронизированных векторных измерений; автор Умнов Я.А., рук. Иванов И.Е.
III место
• Уточнение расчета режимов перерыва питания и самозапуска электродвигателей собственных нужд электростанций; автор Резенькова М.А., рук. Скоробогатов А.А.
• Расчет системы накопления электрической энергии для обеспечения надежности электроснабжения социально значимых объектов; автор Малова М.Н., рук. Сорокин А.Ф.
• Причины появления гармоник во внешнем магнитном поле в режиме выбега асинхронного электродвигателя; авторы Барышников Н.С., Ладин Д.А., рук. Скоробогатов А.А.
НАПРАВЛЕНИЕ «ЭЛЕКТРОМЕХАТРОНИКА И УПРАВЛЕНИЕ»
БАКАЛАВРИАТ
I место
• Моделирование разрушения болтового соединения при сдвиге; автор Чекурда В. В., рук. Шилов М.А.
II место
• Расчет давления электроизолирующего материала при его температурном расширении на корпус цифрового трансформатора; автор Данилов С.Д., рук. Смирнов С.Ф.
• Проектирование трехмерной модели сборки редуктора; автор Лукина Д.Д., рук. Павлюкова Н.Л.
• ПИД – регулятор положения шарика для пинг-понга; автор Синицын И. А., рук. Аббясов А.М.
МАГИСТРАТУРА
I место
• Кость – имплантат; автор Соловьёв Д.О., рук. Маслов Л.Б.
II место
• Моделирование ударного воздействия на упругопластический элемент бампера; автор Зуев В. А., рук. Ноздрин М.А.
НАПРАВЛЕНИЕ «МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»
БАКАЛАВРИАТ
I место
• Расчет материального баланса на предприятии; автор Деточенко М.А., рук. Мочалов А.С.
II место
• Разработка компилятора для языка Оберон; автор Левочкин А. С., рук. Чернышева Л.П.
III место
• Разработка экспертной системы для анализа электрокардиограмм; автор Цветкова Д.В., рук. Сидоров С.Г.
МАГИСТРАТУРА
I место
• Разработка системы управления вспомогательным оборудованием АСУТП Костромской ГРЭС; автор Малышев Н.И., рук. Никоноров А.Н.
• Разработка программного обеспечения для формирования контекстной помощи пользователям компьютерных приложений; автор Мукучян А.А., рук. Пантелеев Е.Р.
II место
• Исследование влияния режимных факторов на концентрацию выбросов оксидов азота за ГТ; авторы Коровкин А.В., Шитов Р.А., рук. Муравьев И.К.
НАПРАВЛЕНИЕ «ЭКОНОМИЧЕСКИЕ И СОЦИАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИКИ»
БАКАЛАВРИАТ
I место
• Инструменты стратегического контроллинга электроэнергетических комплексов; автор Морозова А.А., рук. Колибаба В.И.
II место
• Направления инвестиционной программы ПАО «Россети»; автор Ильинская Т. С., рук. Иванова О.Е.
ПОЗДРАВЛЯЕМ!
Информацию предоставило Управление НИРС и ТМ
Коэффициент полезного действия (кпд) — формулы, обозначение, расчет
Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат
(в правом нижнем углу экрана).
КПД: понятие коэффициента полезного действия
Представьте, что вы пришли на работу в офис, выпили кофе, поболтали с коллегами, посмотрели в окно, пообедали, еще посмотрели в окно — вот и день прошел. Если вы не сделали ни одного дела по работе, то можно считать, что ваш коэффициент полезного действия равен нулю.
В обратной ситуации, когда вы сделали все запланированное — КПД равен 100%.
По сути, КПД — это процент полезной работы от работы затраченной.
Вычисляется по формуле:
Формула КПД η = (Aполезная/Aзатраченная) * 100% η — коэффициент полезного действия [%] Aполезная — полезная работа [Дж] Aзатраченная — затраченная работа [Дж] |
Есть такое философское эссе Альбера Камю «Миф о Сизифе». Оно основано на легенде о неком Сизифе, который был наказан за обман. Его приговорили после смерти вечно таскать огромный булыжник вверх на гору, откуда этот булыжник скатывался, после чего Сизиф тащил его обратно в гору. То есть он делал совершенно бесполезное дело с нулевым КПД. Есть даже выражение «Сизифов труд», которое описывает какое-либо бесполезное действие.
Давайте пофантазируем и представим, что Сизифа помиловали и камень с горы не скатился. Тогда, во-первых, Камю бы не написал об этом эссе, потому что никакого бесполезного труда не было. А во-вторых, КПД в таком случае был бы не нулевым.
Полезная работа в этом случае равна приобретенной булыжником потенциальной энергии. Потенциальная энергия прямо пропорционально зависит от высоты: чем выше расположено тело, тем больше его потенциальная энергия. То есть, чем выше Сизиф прикатил камень, тем больше потенциальная энергия, а значит и полезная работа. 2
Затраченная работа здесь — это механическая работа Сизифа. Механическая работа зависит от приложенной силы и пути, на протяжении которого эта сила была приложена.
Механическая работа А = FS A — механическая работа [Дж] F — приложенная сила [Н] S — путь [м] |
И как же достоверно определить, какая работа полезная, а какая затраченная? Все очень просто! Задаем два вопроса:
В примере выше процесс происходит ради того, чтобы тело поднялось на какую-то высоту, а значит — приобрело потенциальную энергию (для физики это синонимы). Происходит процесс за счет энергии, затраченной Сизифом — вот и затраченная работа. |
КПД в механике
Главный секрет заключается в том, что эта формула подойдет для всех видов КПД.
Запоминаем!
КПД не может быть больше 100%. В реальной жизни и 100 не встречается, но больше сотни даже в задачах нет. Это значит, что если в задаче получается значение больше 100%, то мы в ответ пишем 100. И никак иначе.
КПД η = (Aполезная/Aзатраченная) * 100% η — коэффициент полезного действия [%] Aполезная — полезная работа [Дж] Aзатраченная — затраченная работа [Дж] |
Дальше мы просто заменяем полезную и затраченную работы на те величины, которые ими являются. 2
За счет чего процесс происходит?
За счет мальчика, он же тянет санки. Значит затраченная работа равна механической работе
Механическая работа А = FS A — механическая работа [Дж] F — приложенная сила [Н] S — путь [м] |
Заменим формуле КПД полезную работу на потенциальную энергию, а затраченную — на механическую работу:
η = Eп/A * 100% = mgh/FS * 100%
Подставим значения:
η = 4*9,8*2/15*12 * 100% = 78,4/180 * 100% ≃ 43,6 %
Ответ: КПД процесса приблизительно равен 43,6 %
Онлайн-курсы физики в Skysmart не менее увлекательны, чем наши статьи!
КПД в термодинамике
В термодинамике КПД — очень важная величина. Она полностью определяет эффективность такой штуки, как тепловая машина.
- Тепловой двигатель (машина) – это устройство, которое совершает механическую работу циклически за счет энергии, поступающей к нему в ходе теплопередачи.
Схема теплового двигателя выглядит так:
У теплового двигателя обязательно есть нагреватель, который (не может быть!) нагревает рабочее тело, передавая ему количество теплоты Q1 или Qнагревателя (оба варианта верны, это зависит лишь от учебника, в котором вы нашли формулу).
- Рабочее тело — это тело, на котором завязан процесс (чаще всего это газ). Оно расширяется при подводе к нему теплоты и сжимается при охлаждении. Часть переданного Q1 уходит на механическую работу A. Из-за этого производится движение.
Оставшееся количество теплоты Q2 или Qхолодильника отводится к холодильнику, после чего возвращается к нагревателю и процесс повторяется.
КПД такой тепловой машины будет равен:
КПД тепловой машины η = (Aполезная/Qнагревателя) * 100% η — коэффициент полезного действия [%] Aполезная — полезная работа (механическая) [Дж] Qнагревателя — количество теплоты, полученное от нагревателя[Дж] |
Если мы выразим полезную (механическую) работу через Qнагревателя и Qхолодильника, мы получим:
A = Qнагревателя — Qхолодильника.
Подставим в числитель и получим такой вариант формулы.
КПД тепловой машины η = Qнагревателя — Qхолодильника/Qнагревателя * 100% η — коэффициент полезного действия [%] Qнагревателя — количество теплоты, полученное от нагревателя[Дж] Qхолодильника — количество теплоты, отданное холодильнику [Дж] |
А возможно ли создать тепловую машину, которая будет работать только за счет охлаждения одного тела? Точно нет! Если у нас не будет нагревателя, то просто нечего будет передавать на механическую работу. Любой такой процесс — когда энергия не приходит из ниоткуда — означал бы возможность существования вечного двигателя. Поскольку свидетельств такого процесса в мире не существует, то мы можем сделать вывод: вечный двигатель невозможен. Это второе начало термодинамики. |
Запишем его, чтобы не забыть:
Невозможно создать периодическую тепловую машину за счет охлаждения одного тела без изменений в других телах.
Задача
Найти КПД тепловой машины, если рабочее тело получило от нагревателя 20кДж, а отдало холодильнику 10 кДж.
Решение:
Возьмем формулу для расчета КПД:
η = Qнагревателя — Qхолодильника/Qнагревателя * 100%
Подставим значения:
η = 20 — 10/20 *100% = 50%
Ответ: КПД тепловой машины равен 50%
Идеальная тепловая машина: цикл Карно
Давайте еще чуть-чуть пофантазируем: какая она — идеальная тепловая машина. Кажется, что это та, у которой КПД равен 100%.
На самом деле понятие «идеальная тепловая машина» уже существует. Это тепловая машина, у которой в качестве рабочего тела взят идеальный газ. Такая тепловая машина работает по циклу Карно. Зависимость давления от объема в этом цикле выглядит следующим образом
А КПД для цикла Карно можно найти через температуры нагревателя и холодильника.
КПД цикла Карно η = Tнагревателя — Tхолодильника /Tнагревателя *100% η — коэффициент полезного действия [%] Tнагревателя — температура нагревателя[Дж] Tхолодильника — температура холодильника [Дж] |
КПД в электродинамике
Мы каждый день пользуемся различными электронными устройствами: от чайника до смартфона, от компьютера до робота-пылесоса — и у каждого устройства можно определить, насколько оно эффективно выполняет задачу, для которой оно предназначено, просто посчитав КПД.
Вспомним формулу:
КПД η = Aполезная/Aзатраченная *100% η — коэффициент полезного действия [%] Aполезная — полезная работа [Дж] Aзатраченная — затраченная работа [Дж] |
Для электрических цепей тоже есть нюансы. Давайте разбираться на примере задачи.
Задачка, чтобы разобраться
Найти КПД электрического чайника, если вода в нем приобрела 22176 Дж тепла за 2 минуты, напряжение в сети — 220 В, а сила тока в чайнике 1,4 А.
Решение:
Цель электрического чайника — вскипятить воду. То есть его полезная работа — это количество теплоты, которое пошло на нагревание воды. Оно нам известно, но формулу вспомнить все равно полезно 😉
Количество теплоты, затраченное на нагревание Q = cm(tконечная-tначальная) Q — количество теплоты [Дж] c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C] m — масса [кг] tконечная — конечная температура [˚C] tначальная — начальная температура [˚C] |
Работает чайник, потому что в розетку подключен. 2)/R *t = UIt
A — работа электрического тока [Дж]
I — сила тока [А]
U — напряжение [В]
R — сопротивление [Ом]
t — время [c]
То есть в данном случае формула КПД будет иметь вид:
η = Q/A *100% = Q/UIt *100%
Переводим минуты в секунды — 2 минуты = 120 секунд. Теперь намм известны все значения, поэтому подставим их:
η = 22176/220*1,4*120 *100% = 60%
Ответ: КПД чайника равен 60%.
Давайте выведем еще одну формулу для КПД, которая часто пригождается для электрических цепей, но применима ко всему. Для этого нужна формула работы через мощность:
Работа электрического тока A = Pt A — работа электрического тока [Дж] P — мощность [Вт] t — время [c] |
Подставим эту формулу в числитель и в знаменатель, учитывая, что мощность разная — полезная и затраченная. Поскольку мы всегда говорим об одном процессе, то есть полезная и затраченная работа ограничены одним и тем же промежутком времени, можно сократить время и получить формулу КПД через мощность.
КПД η = Pполезная/Pзатраченная *100% η — коэффициент полезного действия [%] Pполезная — полезная мощность [Дж] Pзатраченная — затраченная мощность [Дж] |
Количество теплоты и тепловая мощность. Расчет в Excel.
Опубликовано 13 Окт 2013
Рубрика: Теплотехника | 106 комментариев
Человечеству известно немного видов энергии – механическая энергия (кинетическая и потенциальная), внутренняя энергия (тепловая), энергия полей (гравитационная, электромагнитная и ядерная), химическая. Отдельно стоит выделить энергию взрыва,…
…энергию вакуума и еще существующую только в теории – темную энергию. В этой статье, первой в рубрике «Теплотехника», я попытаюсь на простом и доступном языке, используя практический пример, рассказать о важнейшем виде энергии в жизни людей — о тепловой энергии и о рождающей ее во времени тепловой мощности.
Несколько слов для понимания места теплотехники, как раздела науки о получении, передаче и применении тепловой энергии. Современная теплотехника выделилась из общей термодинамики, которая в свою очередь является одним из разделов физики. Термодинамика – это дословно «теплый» плюс «силовой». Таким образом, термодинамика – это наука об «изменении температуры» системы.
Воздействие на систему извне, при котором изменяется ее внутренняя энергия, может являться результатом теплообмена. Тепловая энергия, которая приобретается или теряется системой в результате такого взаимодействия с окружающей средой, называется количеством теплоты и измеряется в системе СИ в Джоулях.
Если вы не инженер-теплотехник, и ежедневно не занимаетесь теплотехническими вопросами, то вам, столкнувшись с ними, иногда без опыта бывает очень трудно быстро в них разобраться. Трудно без наличия опыта представить даже размерность искомых значений количества теплоты и тепловой мощности. Сколько Джоулей энергии необходимо чтобы нагреть 1000 метров кубических воздуха от температуры -37˚С до +18˚С?.. Какая нужна мощность источника тепла, чтобы сделать это за 1 час?.. На эти не самые сложные вопросы способны сегодня ответить «сходу» далеко не все инженеры. Иногда специалисты даже помнят формулы, но применить их на практике могут лишь единицы!
Прочитав до конца эту статью, вы сможете легко решать реальные производственные и бытовые задачи, связанные с нагревом и охлаждением различных материалов. Понимание физической сути процессов теплопередачи и знание простых основных формул – это главные блоки в фундаменте знаний по теплотехнике!
Количество теплоты при различных физических процессах.
Большинство известных веществ могут при разных температуре и давлении находиться в твердом, жидком, газообразном или плазменном состояниях. Переход из одного агрегатного состояния в другое происходит при постоянной температуре (при условии, что не меняются давление и другие параметры окружающей среды) и сопровождается поглощением или выделением тепловой энергии. Не смотря на то, что во Вселенной 99% вещества находится в состоянии плазмы, мы в этой статье не будем рассматривать это агрегатное состояние.
Рассмотрим график, представленный на рисунке. На нем изображена зависимость температуры вещества Т от количества теплоты Q, подведенного к некой закрытой системе, содержащей определенную массу какого-то конкретного вещества.
1. Твердое тело, имеющее температуру T1, нагреваем до температуры Tпл, затрачивая на этот процесс количество теплоты равное Q1.
2. Далее начинается процесс плавления, который происходит при постоянной температуре Тпл (температуре плавления). Для расплавления всей массы твердого тела необходимо затратить тепловой энергии в количестве Q2— Q1.
3. Далее жидкость, получившаяся в результате плавления твердого тела, нагреваем до температуры кипения (газообразования) Ткп, затрачивая на это количество теплоты равное Q3—Q2.
4. Теперь при неизменной температуре кипения Ткп жидкость кипит и испаряется, превращаясь в газ. Для перехода всей массы жидкости в газ необходимо затратить тепловую энергию в количестве Q4—Q3.
5. На последнем этапе происходит нагрев газа от температуры Ткп до некоторой температуры Т2. При этом затраты количества теплоты составят Q5—Q4. (Если нагреем газ до температуры ионизации, то газ превратится в плазму.)
Таким образом, нагревая исходное твердое тело от температуры Т1 до температуры Т2 мы затратили тепловую энергию в количестве Q5, переводя вещество через три агрегатных состояния.
Двигаясь в обратном направлении, мы отведем от вещества то же количество тепла Q5, пройдя этапы конденсации, кристаллизации и остывания от температуры Т2 до температуры Т1. Разумеется, мы рассматриваем замкнутую систему без потерь энергии во внешнюю среду.
Заметим, что возможен переход из твердого состояния в газообразное состояние, минуя жидкую фазу. Такой процесс именуется возгонкой, а обратный ему процесс – десублимацией.
Итак, уяснили, что процессы переходов между агрегатными состояниями вещества характеризуются потреблением энергии при неизменной температуре. При нагреве вещества, находящегося в одном неизменном агрегатном состоянии, повышается температура и также расходуется тепловая энергия.
Главные формулы теплопередачи.
Формулы очень просты.
Количество теплоты Q в Дж рассчитывается по формулам:
1. Со стороны потребления тепла, то есть со стороны нагрузки:
1.1. При нагревании (охлаждении):
Q=m*c*(Т2-Т1)
Здесь и далее:
m – масса вещества в кг
с – удельная теплоемкость вещества в Дж/(кг*К)
1.2. При плавлении (замерзании):
Q=m*λ
λ – удельная теплота плавления и кристаллизации вещества в Дж/кг
1.3. При кипении, испарении (конденсации):
Q=m*r
r – удельная теплота газообразования и конденсации вещества в Дж/кг
2. Со стороны производства тепла, то есть со стороны источника:
2.1. При сгорании топлива:
Q=m*q
q – удельная теплота сгорания топлива в Дж/кг
2. 2
t – время в с
I – действующее значение тока в А
U – действующее значение напряжения в В
R – сопротивление нагрузки в Ом
Делаем вывод – количество теплоты прямо пропорционально массе вещества при всех фазовых превращениях и при нагреве дополнительно прямо пропорционально разности температур. Коэффициенты пропорциональности (c, λ, r, q) для каждого вещества имеют свои значения и определены опытным путем (берутся из справочников).
Тепловая мощность N в Вт – это количество теплоты переданное системе за определенное время:
N=Q/t
Чем быстрее мы хотим нагреть тело до определенной температуры, тем большей мощности должен быть источник тепловой энергии – все логично.
Расчет в Excel прикладной задачи.
В жизни бывает часто необходимо сделать быстрый оценочный расчет, чтобы понять – имеет ли смысл продолжать изучение темы, делая проект и развернутые точные трудоемкие расчеты. Сделав за несколько минут расчет даже с точностью ±30%, можно принять важное управленческое решение, которое будет в 100 раз более дешевым и в 1000 раз более оперативным и в итоге в 100000 раз более эффективным, чем выполнение точного расчета в течение недели, а то и месяца, группой дорогостоящих специалистов…
Условия задачи:
В помещение цеха подготовки металлопроката размерами 24м х 15м х 7м завозим со склада на улице металлопрокат в количестве 3т. На металлопрокате есть лед общей массой 20кг. На улице -37˚С. Какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть металл до +18˚С; нагреть лед, растопить его и нагреть воду до +18˚С; нагреть весь объем воздуха в помещении, если предположить, что до этого отопление было полностью отключено? Какую мощность должна иметь система отопления, если все вышесказанное необходимо выполнить за 1час? (Очень жесткие и почти не реальные условия – особенно касающиеся воздуха!)
Расчет выполним в программе MS Excel или в программе OOo Calc.
С цветовым форматированием ячеек и шрифтов ознакомьтесь на странице «О блоге».
Исходные данные:
1. Названия веществ пишем:
в ячейку D3: Сталь
в ячейку E3: Лед
в ячейку F3: Лед/вода
в ячейку G3: Вода
в ячейку G3: Воздух
2. Названия процессов заносим:
в ячейки D4, E4, G4, G4: нагрев
в ячейку F4: таяние
3. Удельную теплоемкость веществ c в Дж/(кг*К) пишем для стали, льда, воды и воздуха соответственно
в ячейку D5: 460
в ячейку E5: 2110
в ячейку G5: 4190
в ячейку H5: 1005
4. Удельную теплоту плавления льда λ в Дж/кг вписываем
в ячейку F6: 330000
5. Массу веществ m в кг вписываем соответственно для стали и льда
в ячейку D7: 3000
в ячейку E7: 20
Так как при превращении льда в воду масса не изменяется, то
в ячейках F7 и G7: =E7=20
Массу воздуха находим произведением объема помещения на удельный вес
в ячейке H7: =24*15*7*1,23=3100
6. Время процессов t в мин пишем только один раз для стали
в ячейку D8: 60
Значения времени для нагрева льда, его плавления и нагрева получившейся воды рассчитываются из условия, что все эти три процесса должны уложиться в сумме за такое же время, какое отведено на нагрев металла. Считываем соответственно
в ячейке E8: =E12/(($E$12+$F$12+$G$12)/D8)=9,7
в ячейке F8: =F12/(($E$12+$F$12+$G$12)/D8)=41,0
в ячейке G8: =G12/(($E$12+$F$12+$G$12)/D8)=9,4
Воздух также должен прогреться за это же самое отведенное время, читаем
в ячейке H8: =D8=60,0
7. Начальную температуру всех веществ T1 в ˚C заносим
в ячейку D9: -37
в ячейку E9: -37
в ячейку F9: 0
в ячейку G9: 0
в ячейку H9: -37
8. Конечную температуру всех веществ T2 в ˚C заносим
в ячейку D10: 18
в ячейку E10: 0
в ячейку F10: 0
в ячейку G10: 18
в ячейку h20: 18
Думаю, вопросов по п.7 и п.8 быть недолжно.
Результаты расчетов:
9. Количество теплоты Q в КДж, необходимое для каждого из процессов рассчитываем
для нагрева стали в ячейке D12: =D7*D5*(D10-D9)/1000=75900
для нагрева льда в ячейке E12: =E7*E5*(E10-E9)/1000= 1561
для плавления льда в ячейке F12: =F7*F6/1000= 6600
для нагрева воды в ячейке G12: =G7*G5*(G10-G9)/1000= 1508
для нагрева воздуха в ячейке h22: =H7*H5*(h20-H9)/1000= 171330
Общее количество необходимой для всех процессов тепловой энергии считываем
в объединенной ячейке D13E13F13G13h23: =СУММ(D12:h22) = 256900
В ячейках D14, E14, F14, G14, h24, и объединенной ячейке D15E15F15G15h25 количество теплоты приведено в дугой единице измерения – в ГКал (в гигакалориях).
10. Тепловая мощность N в КВт, необходимая для каждого из процессов рассчитывается
для нагрева стали в ячейке D16: =D12/(D8*60)=21,083
для нагрева льда в ячейке E16: =E12/(E8*60)= 2,686
для плавления льда в ячейке F16: =F12/(F8*60)= 2,686
для нагрева воды в ячейке G16: =G12/(G8*60)= 2,686
для нагрева воздуха в ячейке h26: =h22/(H8*60)= 47,592
Суммарная тепловая мощность необходимая для выполнения всех процессов за время t рассчитывается
в объединенной ячейке D17E17F17G17h27: =D13/(D8*60) = 71,361
В ячейках D18, E18, F18, G18, h28, и объединенной ячейке D19E19F19G19h29 тепловая мощность приведена в дугой единице измерения – в Гкал/час.
На этом расчет в Excel завершен.
Выводы:
Обратите внимание, что для нагрева воздуха необходимо более чем в два раза больше затратить энергии, чем для нагрева такой же массы стали.
При нагреве воды затраты энергии в два раза больше, чем при нагреве льда. Процесс плавления многократно больше потребляет энергии, чем процесс нагрева (при небольшой разности температур).
Нагрев воды в десять раз затрачивает больше тепловой энергии, чем нагрев стали и в четыре раза больше, чем нагрев воздуха.
Для получения информации о выходе новых статей и для скачивания рабочих файлов программ прошу вас подписаться на анонсы в окне, расположенном в конце статьи или в окне вверху страницы.
После ввода адреса своей электронной почты и нажатия на кнопку «Получать анонсы статей» НЕ ЗАБУДЬТЕ ПОДТВЕРДИТЬ ПОДПИСКУ кликом по ссылке в письме, которое тут же придет к вам на указанную почту (иногда — в папку «Спам»)!
Мы вспомнили понятия «количество теплоты» и «тепловая мощность», рассмотрели фундаментальные формулы теплопередачи, разобрали практический пример. Надеюсь, что мой язык был прост, понятен и интересен.
Жду вопросы и комментарии на статью!
Прошу УВАЖАЮЩИХ труд автора скачать файл ПОСЛЕ ПОДПИСКИ на анонсы статей.
Ссылка на скачивание файла: raschet-teplovoy-moshchnosti (xls 19,5KB).
Другие статьи автора блога
На главную
Статьи с близкой тематикой
Отзывы
Уравнение электрической энергии
Количество электроэнергии, потребляемой электрической энергией, можно легко рассчитать, а также можно рассчитать стоимость электроэнергии, используемой для конкретного устройства
Расчет электроэнергии
Количество электроэнергии, передаваемой прибору, зависит от его мощности и продолжительности включения. Количество передаваемой электрической энергии от сети измеряется в киловатт-часах, кВтч. Одна единица — 1 кВтч.
Формула электрической энергии
E = P × t
- E — переданная энергия в киловатт-часах, кВтч
- P — мощность в киловаттах, кВт
- T — время в часах, ч.
Обратите внимание, что мощность здесь измеряется в киловаттах, а не в более привычных ваттах. Чтобы преобразовать Вт в кВт, необходимо разделить на 1000.
Например, 1000 Вт = 1000 ÷ 1000 = 1 кВт.
Также обратите внимание, что здесь время измеряется в часах, а не в секундах.Чтобы перевести секунды в часы, нужно разделить на 3600.
Например, 7200 с = 7200 ÷ 3600 = 2 часа.
Закон Ома
Самым важным описанием электрической энергии является закон Ома. В нем говорится, что
«При постоянной температуре ток через проводник прямо пропорционален разности потенциалов в точках»
то есть V α I
А также можно записать как V = IR
Где R — сопротивление проводника
Формула для расчета мощности от электрической энергии
Формула, связывающая энергию и мощность:
Энергия = Мощность x Время.
Единица измерения энергии — джоуль, единица мощности — ватт, единица времени — секунда.
Если мы знаем мощность прибора в ваттах и сколько секунд оно используется, мы можем вычислить количество джоулей электрической энергии, которые были преобразованы в другую форму вылета.
Например, Если лампу на 40 ватт включить на один час, сколько джоулей электрической энергии было преобразовано лампой?
Энергия (Вт) = Мощность x Время
Энергия = 40 x 3600
= 14 400 джоулей
Примеры использования электроэнергии
Вычислите количество тепла, выделяемого электрическим утюгом с сопротивлением 30 Ом и потребляющим ток 3 ампера при включении в течение 15 секунд.
Энергия = Мощность x Время
Мощность = I2R
= 32 * 30
= 270 Вт
Энергия = Мощность x Время
= 270 х 15
= 4050 джоулей
Важные факты, касающиеся уравнений электрической энергии
- Мы платим за энергию (не заряд, не ток или напряжение).
- Электроэнергетические компании используют внесистемную единицу, кВтч, для расчета наших счетов.
Что нужно запомнить
Электрическая энергия определяется как общая выполненная работа или энергия, поставленная источником e.м.ф. в поддержании тока в электрической цепи в течение заданного времени:
Электрическая энергия = электрическая мощность × время = P × t.
Таким образом, формула для электрической энергии имеет вид:
Электрическая энергия = P × t = V × I × t = I2 × R × t = V2t / R.
- S.I единицей электрической энергии является джоуль (обозначается Дж), где 1 джоуль = 1 ватт × 1 секунда = 1 вольт × 1 ампер × 1 секунда.
- Коммерческой единицей электроэнергии является киловатт-час (кВтч), где 1 кВтч = 1000 Втч = 3.6 × 106Дж = одна единица потребляемой электроэнергии.
- Количество единиц потребляемой электроэнергии: n = (общая мощность × время в часе) / 1000.
- Стоимость потребления электроэнергии в доме = нет. единиц потребленной электрической энергии × количество на единицу электрической энергии.
Электроэнергия прочие
Расчеты энергии — Запасы и передача энергии — Шлюз OCR — Редакция GCSE Physics (Single Science) — Шлюз OCR
Полезно знать, сколько энергии передается из одного хранилища в другое.Используются разные уравнения, в зависимости от того, как энергия передается или хранится.
Объект, поднятый над уровнем земли
Объект, поднятый над уровнем земли, движется через гравитационное поле Земли.
В поле силы тяжести:
потенциальная энергия (Дж) = масса (кг) × высота (м) × напряженность гравитационного поля (Н / кг)
$4″> ПримерИгрок в крикет бросает мяч массой 0,16 кг вверх. Он падает на землю с высоты 4,0 м. Рассчитайте количество переданной энергии.(Напряженность гравитационного поля, g = 10 Н / кг.)
потенциальная энергия = масса × высота × напряженность гравитационного поля
= 0,16 × 4,0 × 10
= 6,4 Дж
Движущийся объект
Для движущегося объекта:
кинетическая энергия (Дж) = 0,5 × масса (кг) × (скорость) 2 (м / с)
Пример
0.0.0.1:0.1.0.$0.$3.$4″> Гоночная машина имеет массу 500 кг. Вычислите его кинетическую энергию, когда он движется со скоростью 60 м / с.кинетическая энергия = 0,5 × масса × (скорость) 2
= 0.5 × 500 × 60 2
= 250 × 3600
=
0 Дж
Это 900 кДж или 0,9 МДж.
Растянутая пружина
Для растянутой пружины:
энергия, передаваемая при растяжении (Дж) = 0,5 × жесткость пружины (Н / м) × (растяжение) 20exlzh8pio.0.0.0.1:0.1.0.$0.$4.$2.$1″> 2 (м)
Пример
Пружина растянута упруго на 10 см. Рассчитайте передаваемую энергию, если жесткость пружины составляет 200 Н / м.
10 см = 10/100 = 0,10 м
энергия, передаваемая при растяжении = 0.5 × жесткость пружины × (удлинение) 2
= 0,5 × 200 × 0,10 2
= 100 × 0,01
= 1,0 Дж
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie. - Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере. - Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Документация к калькулятору простой нормированной стоимости энергии (LCOE)
| Энергетический анализ
Это простой калькулятор LCOE для получения метрики, позволяющей сравнивать комбинацию капитальных затрат,
Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, производительность и топливо. Обратите внимание, что это не включает вопросы финансирования,
проблемы со скидкой, будущие затраты на замену или деградацию и т. д.что потребуется
быть включенным для более сложного анализа.
Финансовые предположения
Установите ползунки на подходящие значения для балансового срока в годах и ставки дисконтирования. В
Ставка дисконтирования может быть номинальной или реальной. Используя периоды и ставку дисконтирования, рассчитываем
коэффициент возврата капитала (CRF). Коэффициент возврата капитала — это отношение постоянной ренты к текущей стоимости.
получения этой ренты в течение определенного периода времени.n] -1}
, где n — количество полученных аннуитетов. Это связано с формулой аннуитета,
что дает приведенную стоимость с точки зрения аннуитета, процентной ставки и
количество аннуитетов. Если n = 1, CRF уменьшается до 1 + i. Когда n стремится к бесконечности,
CRF переходит к i (Источник: 1).
Стоимость и производительность
Установите ползунки на подходящие значения для каждого значения стоимости и производительности.
Простой расчет приведенной стоимости энергии
Простая нормированная стоимость энергии рассчитывается по следующей формуле:
sLCOE = {(овернайтные капитальные затраты * коэффициент возмещения капитала + фиксированные затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание) / (8760
* коэффициент мощности)} + (стоимость топлива * тепловая мощность) + переменные затраты на ЭиТО.
Если стоимость овернайта измеряется в долларах за установленный киловатт ($ / кВт),
Коэффициент возврата капитала — это доля, рассчитанная, как описано выше.Фиксированная операция
и затраты на техническое обслуживание (O&M) в долларах за киловатт-год ($ / кВт-год) и переменные O&M.
затраты в долларах за киловатт-час ($ / кВтч).
В знаменателе 8760 указано количество часов в году, а коэффициент мощности равен
доля от 0 до 1, представляющая часть года, в которую электростанция
генерирующая мощность.
Стоимость топлива выражается в долларах за миллион британских тепловых единиц ($ / MMBtu) и
тепловой поток измеряется в британских тепловых единицах на киловатт-час (БТЕ / кВтч).Стоимость топлива
не является обязательным, так как некоторые генерирующие технологии, такие как солнечная и ветровая энергия, не имеют топлива
расходы.
Нормированная стоимость энергии (LCOE, также называемая приведенной стоимостью энергии или LEC) — это стоимость
выработки энергии (обычно электричества) для конкретной системы. Это экономический
оценка стоимости энергогенерирующей системы, включая все затраты сверх
срок его службы: первоначальные вложения, эксплуатация и обслуживание, стоимость топлива, стоимость
капитал.Расчет чистой приведенной стоимости выполняется и решается таким образом, что
для выбранной стоимости LCOE чистая приведенная стоимость проекта становится равной нулю (Источник:
2, 3).
Это означает, что LCOE — это минимальная цена, по которой энергия должна продаваться за
энергетический проект выйти на уровень безубыточности.
Обычно LCOE рассчитываются на срок службы от 20 до 40 лет и приводятся в
денежные единицы за киловатт-час, например, доллар США / кВт-ч, или евро / кВт-час, или за мегаватт-час.
При сравнении LCOE для альтернативных систем важно определить границы
системы и затрат, которые в нее включены. Например, если передачи
линии и системы распределения должны быть включены в стоимость? Если НИОКР, налоги и экология
включены ли исследования воздействия? Если стоимость воздействия на здоровье населения и окружающую среду
ущерб быть включен? Следует ли включать расходы на государственные субсидии в рассчитанные
LCOE?
Другой ключевой вопрос — это решение о величине учетной ставки i.Значение
это выбрано, потому что я часто могу «взвесить» решение в пользу того или иного варианта,
поэтому однозначно необходимо тщательно изучить основу для выбора скидки. Скидка
ставка зависит от стоимости капитала, в том числе от остатка заемного финансирования
и долевое финансирование, и оценка финансового риска.
Источники:
- авторов Википедии, «Фактор восстановления капитала», Википедия, Бесплатная энциклопедия (по состоянию на 3 июня 2010 г.).
- авторов Википедии, «Нормированная стоимость энергии», Википедия, Бесплатная энциклопедия (по состоянию на 3 июня 2010 г.).
- Уолтер Шорт, Дэниел Дж. Пэки и Томас Холт, Руководство по экономической оценке энергоэффективности и технологий использования возобновляемых источников энергии, NREL / TP-462-5173, март 1995 г.
Как рассчитать экономию энергии только для освещения: пошаговое руководство
Это первая из нашей серии сообщений в блоге, призванная раскрыть тайну расчетов экономии и окупаемости освещения.Независимо от вашей роли в компании, от проектирования до энергетики, строительства и обслуживания, в какой-то момент на вашем столе, скорее всего, встретится световой проект. Мы здесь, чтобы вооружить вас некоторыми простыми инструментами, которые помогут разобраться в числах.
Начните с основ
Энергосбережение только на освещение — это, по сути, деньги, которые вы экономите за счет простого снижения мощности при переходе на более эффективные осветительные приборы. Число «только для освещения» — хорошее место для начала, потому что это самый консервативный расчет экономии при модернизации освещения и представляет собой основную часть экономии, которую вы получите в большинстве проектов модернизации .Далее, этому следует верить. Это обычная наука и математика.
В нашем примере предположим, что вы заменяете лампу PAR 38 мощностью 90 Вт на светодиодную лампу PAR 38 мощностью 14 Вт. Приступим!
Шаг 1. Соберите факты
Перед тем, как мы погрузимся в расчеты, вам нужно будет собрать воедино следующие элементы.
- Мощность старого продукта: В нашем примере это 90 Вт .
- Мощность нового продукта: В нашем примере это 14 Вт .
- Время работы: Сколько времени в день горит изделие?
- Сколько часов в день горит изделие? Мы будем использовать 12 часов .
- Сколько дней в году горит изделие? Скажем, 360 дней (праздники — это хорошо, правда?).
- Тариф на электроэнергию: Это может быть непросто в зависимости от тарифа за коммунальные услуги, который вы платите, но разумный средний показатель по стране составляет от 0,10 доллара за кВтч до 0,14 доллара за кВтч.В нашем примере мы будем использовать 0,12 доллара США / кВт · ч .
Шаг 2: Расчет экономии энергии на лампочку
Когда вы соберете всю информацию воедино, лучше всего начать с расчета энергии, сэкономленной на каждой замененной лампочке.
Старый продукт Мощность | |
– | Мощность нового продукта |
= | Энергосбережение на лампочку |
Наш пример:
90 Вт (старый галоген) | |
– | 14 Вт (новый светодиод) |
= | Экономия 76 Вт на каждую лампочку |
Шаг 3: Расчет годовой продолжительности работы
Время, в течение которого продукт горит, оказывает значительное влияние на экономию и окупаемость.
В нашем примере мы предположили, что освещение работает 12 часов в день и 360 дней в году.
Ежедневное время работы | |
х | рабочих дней в году |
= | Общее время работы в год |
Наш пример:
12 часов в день | |
х | 360 дней в году |
= | 4320 часов |
Шаг 4: Расчет общей годовой экономии энергии
Общая экономия энергии выражается в киловатт-часах, или кВтч — единицах измерения, которые ваша коммунальная компания использует для отслеживания вашего энергопотребления.Мы разделим на 1000, чтобы преобразовать сэкономленные ватты в сэкономленные киловатты, чтобы упростить расчет энергии.
Энергосбережение на лампочку | |
х | Общее время работы в год |
÷ | 1 000 90 339 |
= | Общая экономия энергии |
Наш пример:
Экономия 76 Вт на каждую лампочку | |
х | 4320 часов в год |
÷ | 1 000 90 339 |
= | 328 кВт · ч сэкономлено |
Шаг 5: Расчет годовой экономии в долларах
Итак, мы знаем, что экономим кучу электроэнергии, но нам нужно посмотреть, как это переведется в реальные доллары.
Общая экономия энергии | |
х | Тариф на электроэнергию |
= | Общая экономия в долларах (только от освещения) |
Наш пример:
Сэкономлено 328 кВтч | |
х | 0,12 $ / кВтч |
= | 39 долларов США. 36 сбережений на лампочку в год |
Теперь, когда вы профессионально выясняете, сколько вы можете сэкономить на одной лампочке, вы можете масштабировать продукт до любого размера и «интуитивно проверять» оценки экономии, которые можно найти на вашем столе.
Дополнительные ресурсы:
Расчет свободной энергии ассоциации для белковых комплексов.
Protein Sci. 1992 Jan; 1 (1): 169–181.
Кафедра биохимии и биофизики, Медицинский факультет Пенсильванского университета, Филадельфия 19104.
Эта статья цитируется в других статьях в PMC.
Abstract
Нами разработан метод расчета энергии ассоциации четверных комплексов, исходя из их атомных координат. Энергия ассоциации описывается как сумма двух сольватационных членов и энергетического члена, учитывающего потерю поступательной и вращательной энтропии. Расчетная энергия сольватации с использованием параметров атомарной сольватации и площадей поверхности, доступных для растворителя, имеет корреляцию 96% с экспериментально определенными значениями. Мы применили эту методологию для изучения промежуточных продуктов в сборке вирусов и для оценки вклада изомеризации в энергию ассоциации молекулярных комплексов. Кроме того, мы показали, что рассчитанная ассоциация может использоваться в качестве инструмента прогнозирования для анализа смоделированных молекулярных комплексов.
Полный текст
Полный текст этой статьи доступен в формате PDF (978 КБ).
Избранные ссылки
Эти ссылки находятся в PubMed. Это может быть не полный список ссылок из этой статьи.
- Ascenzi P, Amiconi G, Menegatti E, Guarneri M, Bolognesi M, Schnebli HP. Связывание рекомбинантного ингибитора протеиназы eglin c из пиявки Hirudo medicinalis с эластазой лейкоцитов человека, бычьим альфа-химотрипсином и субтилизином Carlsberg: термодинамическое исследование. J Enzyme Inhib. 1988. 2 (3): 167–172. [PubMed] [Google Scholar]
- Ашмарина Л.И., Муронец В.И., Наградова Н.К. Доказательства изменения каталитических свойств мономеров глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы при их ассоциации в тетрамере. FEBS Lett. 19 июля 1982 г., 144 (1): 43–46. [PubMed] [Google Scholar]
- Адзума Т., Кобаяши О., Гото Y, Хамагучи К. Мономерно-димерные равновесия белка Бенс-Джонса и его вариабельного фрагмента. J Biochem. 1978 Май; 83 (5): 1485–1492. [PubMed] [Google Scholar]
- Bernstein FC, Koetzle TF, Williams GJ, Meyer EF, Jr, Brice MD, Rodgers JR, Kennard O, Shimanouchi T, Tasumi M. Банк данных белков: компьютерный архивный файл для макромолекулярные структуры. J Mol Biol. 1977 25 мая; 112 (3): 535–542.[PubMed] [Google Scholar]
- Cassman M, King RC. Субъединичные взаимодействия и связывание лиганда в супернатанте яблочной дегидрогеназы. Кооперативное связывание восстановленного никотинамидадениндинуклеотида, связанное с мономерно-димерным равновесием белка. Биохимия. 1972, 19 декабря; 11 (26): 4937–4944. [PubMed] [Google Scholar]
- Chen Z, Bode W. Refined 2.5 Рентгеновская кристаллическая структура комплекса, образованного свиным калликреином А и бычьим ингибитором трипсина поджелудочной железы. Кристаллизация, поиск Паттерсона, определение структуры, уточнение, структура и сравнение с его компонентами и с комплексом бычий трипсин-панкреатический ингибитор трипсина.J Mol Biol. 1983 25 февраля; 164 (2): 283–311. [PubMed] [Google Scholar]
- Chothia C. Гидрофобные связи и доступная площадь поверхности в белках. Природа. 22 марта 1974 г., 248 (446): 338–339. [PubMed] [Google Scholar]
- Chothia C, Janin J. Принципы белок-белкового распознавания. Природа. 1975, 28 августа; 256 (5520): 705–708. [PubMed] [Google Scholar]
- Eisenberg D, McLachlan AD. Энергия сольватации в сворачивании и связывании белков. Природа. 1986, 16 января; 319 (6050): 199–203. [PubMed] [Google Scholar]
- Комине С., Йошида К., Ямасита Х., Масаки З.Дисфункция мочеиспускания у пациентов с миелопатией, ассоциированной с человеческим Т-лимфотропным вирусом типа 1 (HAM). Параплегия. 1989 июн; 27 (3): 217–221. [PubMed] [Google Scholar]
- Empie MW, Laskowski M., Jr. Термодинамика и кинетика замен одиночных остатков в третьих доменах овомукоида птиц: влияние на взаимодействия ингибиторов с сериновыми протеиназами. Биохимия. 1982, 11 мая; 21 (10): 2274–2284. [PubMed] [Google Scholar]
- Эриксон HP. Кооперативность в ассоциации белок-белок. Структура и стабильность актинового филамента.J Mol Biol. 1989, 5 апреля; 206 (3): 465–474. [PubMed] [Google Scholar]
- Эриксон Х.П., Панталони Д. Роль субъединичной энтропии в кооперативной сборке. Зарождение микротрубочек и других двумерных полимеров. Биофиз Дж. Май 1981, 34 (2): 293–309. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Gerschitz J, Rudolph R, Jaenicke R. Рефолдинг и реактивация алкогольдегидрогеназы печени после диссоциации и денатурации в 6M гидрохлориде гуанидина. Eur J Biochem. 3 июля 1978 г.; 87 (3): 591–599.[PubMed] [Google Scholar]
- Герман Р., Рубольф Р., Янике Р. Кинетика восстановления олигомерных ферментов in vitro путем сшивания. Природа. 1979, 18 января; 277 (5693): 243–245. [PubMed] [Google Scholar]
- Янике Р., Рудольф Р. Рефолдинг и ассоциация олигомерных белков. Методы Энзимол. 1986; 131: 218–250. [PubMed] [Google Scholar]
- КАУЗМАНН В. Некоторые факторы в интерпретации денатурации белка. Adv Protein Chem. 1959; 14: 1–63. [PubMed] [Google Scholar]
- Ли Б., Ричардс FM.Интерпретация белковых структур: оценка статической доступности. J Mol Biol. 1971, 14 февраля; 55 (3): 379–400. [PubMed] [Google Scholar]
- Маеда Х, Энгель Дж., Шрамм Х. Дж. Кинетика димеризации вариабельного фрагмента белка Бенс-Джонса Au. Eur J Biochem. 1 октября 1976 г.; 69 (1): 133–139. [PubMed] [Google Scholar]
- Markert CL, Massaro EJ. Изоферменты лактатдегидрогеназы: диссоциация и денатурация путем разбавления. Наука. 1968, 8 ноября; 162 (3854): 695–697. [PubMed] [Google Scholar]
- Овади Дж., Батке Дж., Барта Ф., Келети Т.Влияние ассоциации-диссоциации на каталитические свойства глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы. Arch Biochem Biophys. Март 1979 г., 193 (1): 28–33. [PubMed] [Google Scholar]
- Пекар А.Х., Франк Б.Х. Конформация проинсулина. Сравнение самоассоциации инсулина и проинсулина при нейтральном pH. Биохимия. 1972, 24 октября; 11 (22): 4013–4016. [PubMed] [Google Scholar]
- Чтение RJ, Fujinaga M, Sielecki AR, James MN. Структура комплекса протеазы B Streptomyces griseus и третьего домена ингибитора овомукоидов индейки на 1.Разрешение 8-А. Биохимия. 13 сентября 1983 г .; 22 (19): 4420–4433. [PubMed] [Google Scholar]
- Ричмонд Т.Дж., Ричардс FM. Упаковка альфа-спиралей: геометрические ограничения и контактные площадки. J Mol Biol. 15 марта 1978 г .; 119 (4): 537–555. [PubMed] [Google Scholar]
- Росс П.Д., Хофрихтер Дж., Итон, Вашингтон. Термодинамика гелеобразования серповидноклеточного дезоксигемоглобина. J Mol Biol. 1977, 15 сентября; 115 (2): 111–134. [PubMed] [Google Scholar]
- Росс П.Д., Субраманиан С. Термодинамика реакций ассоциации белков: силы, способствующие стабильности.Биохимия. 1981 26 мая; 20 (11): 3096–3102. [PubMed] [Google Scholar]
- Sharp KA, Nicholls A, Fine RF, Honig B. Согласование величины микроскопических и макроскопических гидрофобных эффектов. Наука. 1991, 5 апреля; 252 (5002): 106–109. [PubMed] [Google Scholar]
- Sorger PK, Stockley PG, Harrison SC. Строение и сборка вируса морщинистости репы. II. Механизм сборки in vitro. J Mol Biol. 1986, 20 октября; 191 (4): 639–658. [PubMed] [Google Scholar]
- Винсент Дж. П., Лаздунски М.Ассоциация трипсин-панкреатический ингибитор трипсина. Динамика взаимодействия и роль дисульфидных мостиков. Биохимия. 1972 г., 1 августа; 11 (16): 2967–2977. [PubMed] [Google Scholar]
- Винсент Дж. П., Перон-Реннер М., Пудлс Дж., Лаздунски М. Связь ангидротрипсина с ингибиторами трипсина поджелудочной железы. Биохимия. 1974, 24 сентября; 13 (20): 4205–4211. [PubMed] [Google Scholar]
- Забори С., Рудольф Р., Янике Р. Сворачивание и ассоциация триозофосфат-изомеразы из мышц кролика.Z Naturforsch C. ноябрь-декабрь 1980 г .; 35 (11-12): 999–1004. [PubMed] [Google Scholar]
- Zettlmeissl G, Rudolph R, Jaenicke R. Скоростные реакции складывания и ассоциации на пути восстановления лактодегидрогеназы скелетных мышц свиней после денатурации гуанидин гидрохлоридом. Биохимия. 17 августа 1982 г .; 21 (17): 3946–3950. [PubMed] [Google Scholar]
Статьи из Protein Science: публикация Protein Society любезно предоставлена The Protein Society
The Physics Classroom Website
Работа, энергия и сила: обзор набора задач
Этот набор из 32 задач нацелен на вашу способность использовать уравнения, связанные с работой и мощностью, для расчета кинетической, потенциальной и полной механической энергии, а также использовать соотношение работа-энергия для определения конечной скорости, тормозного пути или конечной высоты подъема. объект.Более сложные задачи обозначены цветом , синие задачи .
Работа
Работа возникает, когда на объект действует сила, вызывающая смещение (или движение) или, в некоторых случаях, чтобы препятствовать движению. В этом определении важны три переменные — сила, смещение и степень, в которой сила вызывает или препятствует смещению. Каждая из этих трех переменных входит в уравнение работы.Это уравнение:
Работа = Сила • Смещение • Косинус (тета)
W = F • d • cos (тета)
Поскольку стандартной метрической единицей силы является Ньютон, а стандартной метрической единицей перемещения является метр, то стандартной метрической единицей работы является Ньютон • метр, определяемый как Джоуль и сокращенно J.
Самая сложная часть уравнения работы и расчетов работы — это значение угла тета в приведенном выше уравнении.Угол — это не просто любой заявленный угол в задаче; это угол между векторами F и d. При решении рабочих задач нужно всегда помнить об этом определении: тета — это угол между силой и смещением, которое она вызывает. Если сила в том же направлении, что и смещение, то угол равен 0 градусов. Если сила направлена в направлении, противоположном смещению, то угол составляет 180 градусов. Если сила направлена вверх, а смещение вправо, то угол составляет 90 градусов.Это кратко показано на рисунке ниже.
Сила
Мощность определяется как скорость, с которой работа выполняется над объектом. Как и все величины скорости, мощность зависит от времени. Мощность связана с тем, насколько быстро выполняется работа. Две одинаковые работы или задачи можно выполнять с разной скоростью — медленно или быстро. Работа в каждом случае одинакова (поскольку это одинаковые рабочие места), но мощность разная.Уравнение мощности показывает важность времени:
Мощность = Работа / время
P = Вт / т
Единицей стандартной метрической работы является Джоуль, а стандартной метрической единицей измерения времени является секунда, поэтому стандартной метрической единицей измерения мощности является Джоуль / секунда, определяемая как ватт и сокращенно W. путайте единицу Ватт, обозначаемую сокращенно W, с количественной работой, также обозначаемой буквой W.
Объединение уравнений мощности и работы может привести ко второму уравнению мощности. Мощность — Вт / т, работа — F • d • cos (тета). Подставляя выражение для работы в уравнение мощности, получаем P = F • d • cos (theta) / t. Если это уравнение переписать как
P = F • cos (тета) • (d / t)
можно заметить возможное упрощение. Отношение d / t — это значение скорости для движения с постоянной скоростью или средняя скорость для ускоренного движения.Таким образом, уравнение можно переписать как
P = F • v • cos (тета)
где v — постоянная скорость или среднее значение скорости. Некоторые из задач в этом наборе задач будут использовать это производное уравнение для мощности.
Механическая, кинетическая и потенциальная энергии
Есть две формы механической энергии — потенциальная энергия и кинетическая энергия.
Потенциальная энергия — это накопленная энергия положения. В этом наборе проблем нас больше всего будет интересовать запасенная энергия из-за вертикального положения объекта в гравитационном поле Земли. Такая энергия известна как потенциальная энергия гравитации (PE grav ) и рассчитывается по формуле
.
PE grav = m • g • h
где м — масса объекта (в условных единицах килограмма), г — ускорение свободного падения (9.8 м / с / с) и h — высота объекта (в стандартных единицах измерения) над произвольно заданным нулевым уровнем (например, землей или верхом лабораторного стола в комнате физики).
Кинетическая энергия определяется как энергия, которой обладает объект в результате его движения. Объект должен двигаться, чтобы обладать кинетической энергией. Количество кинетической энергии ( KE ), которым обладает движущийся объект, зависит от массы и скорости. Уравнение кинетической энергии
КЕ = 0.5 • м • в 2
где м — масса объекта (в условных единицах килограмма), а v — скорость объекта (в условных единицах м / с).
Полная механическая энергия, которой обладает объект, складывается из его кинетической и потенциальной энергий.
Связь между работой и энергией
Существует связь между работой и общей механической энергией.Взаимосвязь лучше всего выражается уравнением
TME i + W nc = TME f
Другими словами, это уравнение говорит о том, что начальное количество полной механической энергии ( TME i ) системы изменяется работой, совершаемой с ней неконсервативными силами ( W nc ). Конечное количество полной механической энергии ( TME f ), которой обладает система, эквивалентно начальному количеству энергии ( TME i ) плюс работа, выполняемая этими неконсервативными силами ( Вт нс. ).
Механическая энергия, которой обладает система, представляет собой сумму кинетической энергии и потенциальной энергии. Таким образом, приведенное выше уравнение может быть преобразовано в форму
KE i + PE i + W NC = KE f + PE f
0,5 • m • v i 2 + m • g • h i + F • d • cos (theta) = 0,5 • m • v f 2 + m • g • h f
Работа, совершаемая системой неконсервативными силами (W nc ), может быть описана как положительная работа или как отрицательная работа.Положительная работа выполняется в системе, когда сила, выполняющая работу, действует в направлении движения объекта. Отрицательная работа выполняется, когда сила, выполняющая работу, противодействует движению объекта. Когда положительное значение работы подставляется в уравнение работы-энергии выше, конечное количество энергии будет больше, чем начальное количество энергии; считается, что система получила механическую энергию. Когда отрицательное значение работы подставляется в уравнение работы-энергии выше, конечное количество энергии будет меньше начального количества энергии; считается, что система потеряла механическую энергию.Бывают случаи, когда единственными силами, выполняющими работу, являются консервативные силы (иногда называемые внутренними силами). Обычно такие консервативные силы включают гравитационные силы, силы упругости или пружины, электрические силы и магнитные силы. Когда единственные силы, выполняющие работу, являются консервативными силами, тогда член W nc в приведенном выше уравнении равен нулю. В таких случаях говорят, что система сохранила свою механическую энергию.
Правильный подход к проблеме работы-энергии включает в себя внимательное чтение описания проблемы и подстановку значений из него в уравнение работы-энергии, перечисленное выше.Выводы о некоторых терминах должны быть сделаны на основе концептуального понимания кинетической и потенциальной энергии. Например, если объект изначально находится на земле, то можно сделать вывод, что PE i равен 0, и этот член может быть исключен из уравнения работы-энергии. В других случаях высота объекта в исходном состоянии такая же, как и в конечном состоянии, поэтому члены PE i и PE f совпадают. Таким образом, они могут быть исключены математически с каждой стороны уравнения.В других случаях скорость постоянна во время движения, поэтому члены KE i и KE f одинаковы и, таким образом, могут быть исключены математически с каждой стороны уравнения. Наконец, есть случаи, когда условия KE и / PE не указаны; вместо этого даны масса (м), скорость (v) и высота (h). В таких случаях члены KE и PE могут быть определены с помощью соответствующих уравнений. Сделайте своей привычкой с самого начала просто начать с уравнения работы и энергии, отменить члены, которые равны нулю или неизменны, подставить значения энергии и работы в уравнение и найти указанное неизвестное.
Привычки эффективно решать проблемы
Эффективный решатель проблем по привычке подходит к физической проблеме таким образом, чтобы отражать набор дисциплинированных привычек. Хотя не все эффективные специалисты по решению проблем используют один и тот же подход, все они имеют общие привычки. Эти привычки кратко описаны здесь. Эффективное решение проблем …
- …. внимательно читает задачу и создает мысленную картину физической ситуации. При необходимости они набрасывают простую схему физической ситуации, чтобы помочь визуализировать ее.
- … определяет известные и неизвестные величины в организованном порядке, часто записывая их на диаграмме. Они приравнивают заданные значения к символам, используемым для представления соответствующей величины (например, m = 1,50 кг, v i = 2,68 м / с, F = 4,98 Н, t = 0,133 с, v f = ???) .
- … строит стратегию решения неизвестной величины; стратегия, как правило, сосредоточена вокруг использования физических уравнений и во многом зависит от понимания физических принципов.
- … определяет подходящую (ые) формулу (ы) для использования, часто записывая их. При необходимости они выполняют необходимое преобразование количеств в правильные единицы.
- … выполняет подстановки и алгебраические манипуляции, чтобы найти неизвестную величину.
Подробнее …
Дополнительная литература / Учебные пособия:
Следующие страницы учебного пособия «Физический класс» могут быть полезны для того, чтобы помочь вам в понимании концепций и математики, связанных с этими проблемами.
Набор задач «Работа, энергия и мощность»
Просмотреть набор задач
Решения с аудиосистемой для работы, энергии и мощности
Просмотрите аудиогид решения проблемы:
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32
.