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能量轉化效率
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能量轉換效率是指一個能量轉換設備所輸出可利用的能量,相對其輸入能量的比值。輸出可利用的能量可能是電能、機械功或是熱量。能量轉換效率沒有一致的定義,主要和輸出能量可利用的程度有關。 一般而言能量轉換效率是一個介於0到1之間的無量綱數字,有時也會用百分比表示。能量轉換效率不可能超過100%,因此永動機不存在。不過像熱泵之類的設備將熱由一處移到另一處,不是進行能量的轉換,其性能係數(英語:Coefficient of performance)往往會超過100%。
能量有許多種形式存在,各種形式能量的來源、用途不盡相同,人們為了方便利用,需要將能量在不同形式之間轉換。
能量轉換效率 是指一個能量轉換設備所輸出的可利用能量,相對其輸入能量的比值。輸出的可利用能量可能是電能、機械功或是熱量。能量轉換效率沒有一致的定義,主要與輸出能量的可利用度有關。
一般情況下,能量轉化需要一定的設備,由於設備本身的限制,能量不可能全部轉化為人們需要的能量。
類比 機械效率η = W有用/W總 × 100% ,轉化前消耗總能量是總功,轉化後是有用功,熱量損失為額外功。所謂能量轉換的效率,就是人們需要得到的能量(有用能量)與 消耗總能量 的比值。
能量轉換的效率 = 被有效利用的能量/消耗總能量 × 100%
簡介
定義
能量轉換效率是指一個能量轉換設備所輸出可利用的能量,相對其輸入能量的比值。輸出可利用的能量可能是電能、機械功或是熱量。能量轉換效率沒有一致的定義,主要和輸出能量可利用的程度有關。
能量轉換過程中,輸出能量總是小於輸入能量
能量轉換過程中,輸出能量總是小於輸入能量
一般而言能量轉換效率是一個介於0到1之間的無量綱數字,有時也會用百分比表示。能量轉換效率不可能超過100%,因此永動機不存在。不過像熱泵之類的設備將熱由一處移到另一處,不是進行能量的轉換,其性能係數(Coefficient of performance)往往會超過100%。
以下的效率都屬於能量轉換效率。
電效率(Electrical efficiency),可用功率輸出及總耗電的比例。機械效率,由一種機械能(例如水的位能)轉換成另一種機械能或機械功。熱效率或燃料效率(Fuel efficiency),可用的熱或功輸出與輸入能量(或消耗燃料對應的能量)的比例。總效率,一般用在汽電共生的場合,可用的電能及熱能相對輸入能量的比例。照明效率,所產生電磁輻射在可見光範圍內的比例。
分類
以下各種效率都屬於能量轉換效率:
電效率:可用功率輸出及總耗電的比例
機械效率:由一種機械能(例如水的位能)轉換成另一種機械能或機械功
熱效率或燃料效率,可用的熱或功輸出與輸入能量(或消耗燃料對應的能量)的比例。
總效率:一般用在汽電共生的場合,可用的電能及熱能相對輸入能量的比例。
照明效率:所產生電磁輻射在可見光範圍內的比例。
能量轉換
在能量轉換過程中,輸出的能量通常可分為易利用能量與難利用能量兩種。易利用能量即我們正欲求之的能量,難利用能量則是指在能量轉換過程中流失、散逸掉的能量。
在所有的能量利用過程中,能量的損耗都不可避免。
如果將完全燃燒後的天然氣所釋放出的化學能稱為輸入能量,將水所吸收的那部分稱為輸出有效能量,將散發到大氣、遺留在壺體中的那部分能量稱為輸出無效能量,則根據能量守恆定律,可得出:
輸入能量=輸出有效能量+輸出無效能量
能量轉換效率η=輸出有效能量/輸入能量
(能量轉換效率常用希臘字母 「η」 來表示)
——— η 是第七位希臘字母Η 的小寫形式。該字母英文中記作Eta,音標['i:tə],中文音譯作 「伊塔」。
任何情況下,η 的值都小於1。
提高能量利用中的轉化效率是節能問題的核心,是可持續發展的重要措施之一。
1、所有的能量在轉化和轉移的過程中都遵守能量守恆定律。
2、永動機的理論是不可能實現的。
3、能量轉化是有方向性的。
4、能量轉化的效率在任何情況下都小於1。
5、各種形式的能量,在一定條件下都可以相互轉化。
6、能量既不會被憑空創造,也不會被絕對消滅。當能量從一個物體轉移到另一個物體,或從一種形式轉化成另外一種形式時,能量的總量始終保持不變。[1]
參考文獻
- ↑ 能量轉換效率正在下降,電子發燒友網2021年5月17日,