Kecekapan (efficiency) = output berguna ÷ input jumlah. Darab 100 untuk mendapat peratusan. Pengangka dan penyebut mesti jenis kuantiti yang sama, kedua-duanya tenaga atau kedua-duanya kuasa, dan dalam unit yang sama.
Pelajaran ini menyambung menjejak simpanan tenaga, kerana anda mesti tahu apa yang berguna dan apa yang dibazirkan. Kemudian, kuasa dan sumber tenaga menggunakan idea yang sama untuk peranti.
Bagaimana saya mengira kecekapan langkah demi langkah?
- Kenal pasti input jumlah. Ini ialah tenaga (atau kuasa) yang dibekalkan kepada peranti.
- Kenal pasti output berguna. Ini ialah tenaga (atau kuasa) dalam bentuk yang anda mahu.
- Padankan unit. Tukar kJ kepada J, atau kW kepada W, sebelum membahagi.
- Bahagi output berguna dengan input jumlah.
- Tukar kepada peratusan dengan mendarab 100, kemudian semak bahawa jawapan antara 0% dan 100%.
Kerana kedua-dua kuantiti berunit sama, kecekapan tiada unit. Ia nisbah, ditulis sebagai peratusan.
Contoh berlangkah
Sebuah winch mengangkat beban 40 kg setinggi 6.0 m. Ia menggunakan 3.2 kJ tenaga elektrik. Ambil g = 10 N/kg. (Data contoh rekaan.)
Langkah 1, output berguna. Tenaga berguna ialah pertambahan tenaga keupayaan graviti: mgh = 40 × 10 × 6.0 = 2400 J.
Langkah 2, input jumlah. 3.2 kJ = 3200 J.
Langkah 3, kecekapan. 2400 ÷ 3200 = 0.75.
Langkah 4, peratusan. 0.75 × 100 = 75%.
Langkah 5, tenaga terbazir. 3200 − 2400 = 800 J pergi ke simpanan terma dan bunyi.
Versi kuasa berfungsi dengan cara yang sama. Jika motor menerima 800 W dan memberi 200 W kuasa mekanikal berguna, kecekapannya ialah 200 ÷ 800 = 0.25, iaitu 25%.
Apakah kesilapan yang perlu dielakkan?
Kesilapan paling kerap ialah membahagi nombor yang berlainan unit.
Jawapan yang salah: kecekapan = 2400 ÷ 3.2 = 750%.
Murid membahagi joule dengan kilojoule.
Pembetulannya ialah menulis 3.2 kJ sebagai 3200 J dahulu, memberi 2400 ÷ 3200 = 75%. Keputusan 750% patut menjadi amaran, kerana kecekapan tidak boleh melebihi 100%. Kesilapan kedua ialah membahagi input dengan output, yang juga memberi nilai melebihi 100%.
Semak kendiri
Cuba soalan ini tanpa kalkulator, kemudian buka setiap jawapan.
1. Sebuah lampu menerima 60 J tenaga elektrik dan memberi 6 J sebagai cahaya. Berapakah kecekapannya?
Lihat jawapan
6 ÷ 60 = 0.10, maka 10%.
2. Sebuah mesin mempunyai kuasa input 800 W dan kecekapan 25%. Berapakah kuasa output berguna?
Lihat jawapan
Kuasa berguna = 0.25 × 800 = 200 W.
3. Sebuah pemanas menerima 2.4 kJ dan memberi 1.8 kJ tenaga terma berguna. Cari kecekapan dan tenaga yang dibazirkan.
Lihat jawapan
Kecekapan = 1.8 ÷ 2.4 = 0.75, maka 75%. Tenaga terbazir = 2.4 − 1.8 = 0.6 kJ (600 J).
Ke mana selepas ini?
Seterusnya, terangkan kehilangan tenaga tanpa mengatakan tenaga lenyap mengajar perkataan yang mendapat markah dalam soalan penerangan. Penerang had dan pembundaran membantu anda menyemak berapa angka bererti yang patut ada pada jawapan.
Soalan kecekapan menggabungkan pengendalian unit, pilihan output berguna dan peratusan dalam beberapa baris. Guru dalam tuisyen Fizik dalam talian satu dengan satu boleh melihat langkah mana antara tiga ini tergelincir dahulu dan memantapkannya.