Sprawność
Ten artykuł należy dopracować |
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6f/Schemat_sprawno%C5%9Bci_by_Zureks.svg/250px-Schemat_sprawno%C5%9Bci_by_Zureks.svg.png)
Sprawność, sprawność energetyczna – skalarna bezwymiarowa wielkość fizyczna określająca w jakim stopniu w danym procesie przekształcana jest energia jednego rodzaju w energię innego rodzaju; jest to parametr określający efektywność wykorzystania paliwa. Sprawność to stosunek ilości energii wychodzącej z procesu do ilości energii wchodzącej do procesu[1].
W praktyce sprawność charakteryzuje urządzenia, które realizują proces przemiany jakiejś postaci energii. Tak określoną sprawność można wyznaczyć następująco:
gdzie:
- – sprawność,
- – energia przetworzona w dżulach [J],
- – energia dostarczona [J].
Sprawność wyrażana jest w jednostkach względnych (tzn. bez tak zwanego miana) jako ułamek, często w zapisie procentowym (w procentach). Z zasady zachowania energii, której wyrazem w termodynamice jest pierwsza zasada termodynamiki, wynika, że sprawność nie może być większa od jedności, czyli od 100%. II zasada termodynamiki narzuca ograniczenie na maksymalną wartość sprawności procesów termodynamicznych[a]. Ograniczenie to można przedstawić wzorem:
gdzie to temperatura tzw. grzejnicy (źródła energii cieplnej), a temperatura tzw. chłodnicy. Grzejnica i chłodnica są niezbędnymi elementami każdego zamkniętego cyklu przemian energii cieplnej w energię mechaniczną (zob. cykl Carnota). Temperatury w tym wzorze muszą mieć wartość podaną w skali Kelwina, czyli w kelwinach.
Zobacz też
[edytuj | edytuj kod]Uwagi
[edytuj | edytuj kod]- ↑ W roku 2014 opublikowano pracę teoretyczną, w której wykazano, że ograniczenie to w pewnych szczególnych warunkach nie jest spełnione dla kwantowego cyklu Otta[2], co nie łamie jednak II zasady termodynamiki[3].
Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ Sprawność. W: Aniela Topulos, Jolanta Iwańska, Elżbieta Tabaczkiewicz, Elżbieta Gontarz: Mały ilustrowany leksykon techniczny. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1982, s. 516. ISBN 83-204-0425-8.
- ↑ J. Rossnagel, O. Abah, F. Schmidt-Kaler, K. Singer i inni. Nanoscale Heat Engine Beyond the Carnot Limit. „Phys. Rev. Lett.”. 112 (3), s. 030602, 2014. DOI: 10.1103/PhysRevLett.112.030602.
- ↑ Robert Alicki. Comment on „Nanoscale Heat Engine Beyond the Carnot Limit”. „arXiv (Quantum Physics)”, 2014.