Công thức tính hiệu suất của ròng rọc

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.Morbi adipiscing gravdio, sit amet suscipit risus ultrices eu.Fusce viverra neque at purus laoreet consequa.Vivamus vulputate posuere nisl quis consequat.

Create an account

Hiệu suất là gì? Tổng hợp những cách tính hiệu suất phổ biến

Hiệu suất là gì và những cách tính hiệu suất chính xác nhất luôn là mối quan tâm của rất nhiều người.  Vì họ có thể dựa vào đó để tính toán chính xác vật liệu, năng lực, tiền bạc, thời gian để không gây lãng phí. Vậy công thức tính hiệu suất như thế nào. Mời bạn cùng tìm hiểu chi tiết trong bài sau đây.

Hiệu suất là gì?

Trong tiếng anh hiệu suất có nghĩ là efficiency. Nói một cách đơn giản, dễ hiểu nhất về hiệu suất chính là đơn vị có thể tính toán và đo lường được. Nó được dùng để tính toán làm sao để tránh được sự lãng phí khi thực hiện công việc cụ thể như: lãng phí vật liệu, năng lượng, tiền bạc, thời gian và cả sự nỗ lực. Càng tính toán được hiệu suất chính xác thì công việc càng tốt.

Hiện nay, có khá nhiều người nhầm lẫn giữa hiệu suất và hiệu quả. Đây là 2 phạm trù khác nhau. Bởi hiệu suất là người ta làm theo cách đúng đắn, còn  hiệu quả là làm theo những điều đúng đắn.  Bởi hiệu quả được định lượng bằng tỉ số giữ đầu ra và đầu vào.

>>> Bài viết tham khảo: Khối lượng riêng là gì? đơn vị, công thức tính khối lượng riêng

Cách tính hiệu suất

Công thức tính hiệu suất, thực ra là tìm tỉ số giữa công có ích và công toàn phần và tỉ số này được ký hiệu là H [H = hiệu suất]. Và công thức tính của hiệu suất này như sau:

H = A1/A

Trong đó: 

A1: Đây chính là ký hiệu của công có ích.

A: Ký hiệu này biểu thị cho công toàn phần.

Một số loại hiệu suất phổ biến cũng công thức tính

Hiệu suất phản ứng là gì?

Hiệu suất phản ứng hay hiệu suất phản ứng hóa học là khi thực hiện bài toán hiệu suất trên thực tế sẽ thu được một kết quả chênh lệch so với lý thuyết. Con số chênh lệch đó được gọi là hiệu suất phản ứng. 

Ví dụ cụ thể: Trên lý thuyết, một  lượng sản phẩm sẽ được tạo ra sau 1 phương trình hóa học. Tuy nhiên trên thực tế, khi làm phản ứng người ta chỉ thu được một lượng nhất định, bởi phản ứng đó không bao giờ xảy ra toàn phần.

Hiệu suất hóa học thường được áp dụng vào các bài toán có hiệu suất phản ứng, Cách tính này sẽ giúp người thực hiện tính toán được số lượng chất thải, chi phí tạo ra trong quá trình phản ứng. Cụ thể như: 

• Hiệu suất sẽ được tính khi: Khối lượng thực tế [ký hiệu là Mtt] X 100% / cho khối lượng lý thuyết [ ký hiệu là mlt].

Ngoài ra bạn có thể tính hiệu suất theo một chất tham gia hoặc theo một chất sản phẩm. Cụ thể như:

>>> Bài viết tham khảo: Trọng lượng là gì? công thức tính trọng lượng

Hiệu suất năng lượng [EER]

Hiệu suất năng lượng là gì? Đây là hiệu suất giữa tỉ số làm lạnh [kW hoặc BTU] và công suất cần thiết để vận hành máy lạnh ở chế độ định mức [W hoặc kW]. Chỉ số hiệu suất năng lương của máy lạnh cầng lớn thì máy lạnh sẽ càng tiết kiệm điện.

Ngoài gia chúng ta còn có mức hiệu suất năng lượng tối thiểu. Đây là mức năng lượng thấp nhất mà cơ quan có thẩm quyền đưa ra để quy định với các loại phương tiện, thiết bị có sử dụng năng lượng. Khi mức hiệu suất năng lượng thấp hơn mức quy định sản phẩm sẽ phải chịu sự quản lý đặt biệt.

Để tính hiệu suất năng lượng chúng ta có công thức sau: 

EER = BTU/W

Trong đó:

• BTU: tỉ số làm lạnh
• W: công suất cần thiết

Hiệu suất lượng tử

Hiệu suất lượng tử là hiệu suất được tính trên tỉ số của số electron bật ra khỏi kim loại và số photon chiếu tới kim loại trong thời gian 1 giây.

Công thức tính như sau: 

H=[n2/n1].100

Trong đó:

• n1: số photon chiếu tới kim loại trong 1 giây
• n2: số lượng electron bật ra khỏi kim loại

Hiệu suất của động cơ

Hiệu suất của động cơ điện là tỉ số ra vào động cơ và được kí hiệu là η và biểu diễn bằng %.

Công thức 

  η = [ Pout / Pin ] x 100%            

hay η = [ Pin – Pth / Pin ] x 100%  

 hay η = [ Pout/ Pout + Pth ] x 100%  

Trong đó: 

• Pth: công suất tổn hao trong động cơ

Trong lĩnh vực vật lý, hiệu suất cũng được áp dụng tính toán các chi phí, năng lượng để tránh lãng phí. Được áp dụng nhiều để tính hiệu suất của nguồn điện, máy thu điện, bếp điện,….

Công thức vẫn sử dụng để tính hiệu suất vật lý là H = A1/A.

Cách tính hiệu suất sản xuất

Hiệu suất sản xuất hoặc có thể hiểu về cách tính hiệu suất phản ứng cộng trong sản xuất. Người ta thường dùng những phương pháp tính hiệu suất để có thể tính toán những sản phẩm được tạo thành qua các nguyên liệu lý thuyết và nguyên liệu thực tế.

Cách tính này vẫn áp dụng theo công thức tính hiệu suất chung là H = A1/A hoặc là H = Mtt * 100% / Mlt. Cứ như vậy sẽ tính toán được hiệu suất tạo thành, từ đó có thể dự trù chi phí hoặc thay đổi để nâng cao hiệu quả trong sản xuất.

>>> Bài viết tham khảo: Khối lượng tịnh là gì? ý nghĩa của khối lượng tịnh

Một số bài về tính hiệu suất

Bài toán số 1

1 người sử dụng ròng rọc để kéo 1 vật nặng 500N lên độ cao 4m. và người đó chỉ phải tác động vào ròng rọc lực là 200N. Tính hiệu suất của chiếc ròng rọc đó:

Trả lời:

Vì H [ hiệu suất] = A1/A. Chính vì thế ở bài này sẽ đi tìm A1 và A trước. Cụ thể như:

A1: Công có ích chính là công nâng trực tiếp vật lên cao. Ta có:

A1 = P*h = 500*3 = 1500 [J]

Vì dùng ròng rọc động nên sẽ bị thiệt 2 lần về đường đi, nên thực tế dây kéo sẽ là:

S = 2*h = 2*4 = 8 [m]

A: Công toàn phần ta có:

A = F*S = 200*8 = 1600 [J]

Cuối cùng dựa theo công thức tính hiệu suất có sẵn  H = A1/A

H = 1500/1600*100% = 93,7%

Như vậy, hiệu suất của ròng rọc trên là 93,7%.

Bài toán số 2

Câu hỏi: Cho 10 gam Zn phản ứng với 4 [l] Clo thì thu được 17 gam ZnCl2. Tính hiệu suất phản ứng:

Trả lời: 

n Zn = 10/65 = 0,153 [mol].

n CL2 = 4/22,4 = 0,1786 [mol].

n ZnCl2 = 0.125 [mol].

Ta có phương trình: Zn + Cl2 → ZnCl2.

Dựa theo phương trình ta thấy, Zn là chất thiếu, vậy nên ta sẽ tính theo Zn. Cụ thể như:

n Zn phản ứng = n ZnCL2 = 0.125 [mol].

Hiệu suất phản ứng: H = Số mol phản ứng X với số mol ban đầu.

H = 0.125 x 100/0.153 = 81.6%.

Ở đây: 0,125 là khối lượng thực tế.

0,153 là khối lượng lý thuyết.

Bài toán số 3:

Hiệu suất của máy biến áp trong thực tế có thể  đạt tới $98–99\%$. Viết biểu thức tính hiệu suất của máy biến áp và giải thích vì sao nó có thể đạt tới giá trị lớn.

Trả lời: 

Hiệu suất của máy biến áp là tỉ số [tính ra %] giữa công suất lấy ra ở mạch thứ cấp P2 và công suất đưa vào ở mạch sơ cấp P1.

$H=\frac{P_{\mathrm{2/}}}{P_1}$

Sự hao phí điện năng trong máy biến áp gồm có sự toả nhiệt Jun – Lenxơ trong các cuộn dây và do dòng Phucô trong lõi. Ta hạn chế bằng cách dùng dây dẫn bằng đồng tốt và lõi thép làm bằng các lá thép kĩ thuật mỏng ghép cách điện với nhau.

Vì vậy hiệu suất của máy biến áp rất cao, trong thực tế có thể đạt tới $98\mathrm{\%-}$ 

Một số lưu ý khi khi áp dụng công thức tính hiệu suất phản ứng

Để có được kết quả chính xác khi áp dụng cách tính hiệu suất. Bạn cần lưu ý một số vấn đề sau đây: 

• Tùy thuộc vào bạn tính hiệu suất ở lĩnh vực nào nhưng khi tính cần phải xác định đúng các đơn vị như: gam, mol,… Chỉ có khi xác định đúng được đơn vị thì mới đảm bảo được kết quả hiệu suất tính ra mới có thể chính xác được.
• Lưu ý tiếp theo đó chính là hiệu suất luôn luôn nhỏ hơn 100%. Vậy nên tất cả những phép tính đúng chỉ nằm trong khoảng