Fizică Termodinamică
Cum se calculeaza randamentul unui motor termic?
Randamentul unui motor termic se calculează ca raportul dintre lucrul mecanic util efectuat și căldura primită de la sursa caldă. Formula de bază este η = L / Q1, unde η este randamentul (adimensional, de obicei exprimat în procente), L este lucrul mecanic util (J), iar Q1 este căldura primită (J).
Formula generală a randamentului
- Definiție η = L / Q1, cu L = Q1 - Q2, unde Q2 este căldura cedată sursei reci.
- Randamentul maxim (Carnot) η_max = 1 - T2/T1, unde T1 și T2 sunt temperaturile absolute ale sursei calde și reci (K).
- Exemplu numeric Dacă un motor primește 1000 J și cedează 600 J, L = 400 J, deci η = 400/1000 = 0,4 sau 40%.
Pași de calcul practici
- 1 Identifică datele Notează Q1 (căldura primită) și Q2 (căldura cedată) sau L (lucrul mecanic) din problemă.
- 2 Calculează lucrul mecanic Dacă ai Q1 și Q2, L = Q1 - Q2. Exemplu: Q1 = 800 J, Q2 = 500 J → L = 300 J.
- 3 Aplică formula randamentului η = L / Q1 = 300 / 800 = 0,375 sau 37,5%.
Randamentul real este întotdeauna mai mic decât randamentul Carnot datorită pierderilor.