Sprawność

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Energia wyjściowa jest zawsze mniejsza od energii wejściowej

Sprawnośćskalarna bezwymiarowa wielkość fizyczna określająca w jakim stopniu urządzenie, organizm lub proces przekształca energię występującą w jednej postaci w energię w innej postaci, stosunek wartości wielkości wydawanej przez układ do wartości tej samej wielkości dostarczanej do tego samego układu[1].

Tak określoną sprawność można wyznaczyć następująco:

\eta = {E_{wy} \over E_{we}}

gdzie:

η – sprawność,
Ewy – energia przetworzona w dżulach (J),
Ewe – energia dostarczona w 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 dodatkowe ograniczenie na maksymalną wartość sprawności[a]:

 \eta = \frac{T_1-T_2}{T_1}

Sprawność energetyczna jest to parametr określający efektywność wykorzystania paliwa.

Porównanie dwóch historycznych obiegów pary-wody (typowe obiegi w elektrowniach w latach 1900 i 2000)[potrzebne źródło]

Sprawność 1900 2000
cyklu 0,34 0,58
turbiny 0,6 0,92
generatora 0,91 0,987
kotła 0,83 0,92
układów pomocniczych 0,97 0,93[b]
SPRAWNOŚĆ 0,15 0,45


Wzrost sprawności turbin - Historycznie[potrzebne źródło]

  • 1900 – 60%
  • 1920 – 68%
  • 1940 – 77%
  • 1960 – 83%
  • 1980 – 88%
  • 2000 – 92%

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Uwagi

  1. 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].
  2. W nowoczesnych układach sprawność układów pomocniczych została znacznie zredukowana z powodu dostosowania bloku do wymogów ochrony środowiska oraz rozbudowanego układu pomp zasilających.

Przypisy

  1. Sprawność. W: Aniela Topulos, Jolanta Iwańska, Elżbieta Tabaczkiweicz, Elżbieta Gontarz: Mały ilustrowany leksykon techniczny. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1982, s. 516. ISBN 83-204-0425-8.
  2. Rossnagel, J., Abah, O., Schmidt-Kaler, F., Singer, K. i inni. Nanoscale Heat Engine Beyond the Carnot Limit. „Phys. Rev. Lett.”. 112 (3), s. 030602, 2014. doi:10.1103/PhysRevLett.112.030602. 
  3. Robert Alicki. Comment on "Nanoscale Heat Engine Beyond the Carnot Limit". „arXiv (Quantum Physics)”, 2014.