Škola Základní škola Zlín, Nová cesta 268, příspěvková organizace

Vzdělávací oblast Člověk a příroda

Vzdělávací obor Fyzika 8

Tematický okruh Práce a energie

Téma Účinnost

Název VY_32_INOVACE_6_26_ucinnost

Určení 8. ročník

Autor Mgr. Tomáš Bobál

Vytvořeno Říjen 2012

Anotace Určeno pro výuku a domácí přípravu žáků. Žák na základě dodané energie a vykonané práce určí účinnost stroje a vyhodnotí jeho hospodárnost.

ÚčinnostJiž víme, že energii nelze vytvořit ani zničit, pouze se přeměňuje z jedné formy na jinou.

Nyní se podíváme, jak s energií hospodaří různá zařízení.

1. Klasická žárovka:

Elektrická energie100 %

Světlo 5 %

Vidíme, že na užitečný druh energie je přeměněna jen malá část. Žárovka je proto velmi nehospodárná. Většinu energie přemění na teplo.

Teplo 95 %

Účinnost2. Úsporná žárovka:

Elektrická energie100 %

Světlo 30 %

Tato žárovka hospodaří s energií o poznání lépe. Na užitečný druh energie (světlo) přemění téměř třetinu elektrické energie.

Teplo 70 %

ÚčinnostAbychom vyjádřili hospodárnost zařízení, používáme fyzikální veličinu účinnost, kterou značíme ƞ (řecké písmeno éta).

Velikost účinnosti je číslo vždy menší nebo rovno 1. Čím více se blížíme k číslu 1, tím je účinnost větší.

Účinnost je podíl vykonané (užitečné) práce a dodané energie.

dodaná

vykonaná

E

W

Po vynásobení 100 dostaneme účinnost v procentech.

%100dodaná

vykonaná

E

W

Účinnostzařízení účinnost

parní stroj 10 %

benzínový motor 25 %

naftový (diesel) motor 35 %

parní turbína 40 %

elektromotor 90 %

generátor el. napětí 95 %

sluneční baterie 12 %

sluneční kolektor 50 %

krbová kamna 50 %

kamna na uhlí 60 %

kotel ústředního topení 80 %

Tabulka účinnosti některých zařízení ukazuje, kolik % z dodané energie přemění zařízení na užitečnou práci.

ÚčinnostPráce se dá vypočítat jako součin výkonu a času. Vzorec upravíme:

dodanýdodanýdodaná

vykonaná

P

P

tP

tP

E

W

Účinnost můžeme tedy vypočítat také podle výkonu a dodaného výkonu, kterému říkáme příkon.

dodanýP

P

Výkon

Příkon

ÚčinnostPříklad 1: Jaká je účinnost parního stroje, který spotřebuje energii 800 MJ a vykoná přitom užitečnou práci o velikosti 80 MJ?

Odpověď:Účinnost parního stroje je 10 %.

Výpočet:

%10%100800

80

%100

MJ

MJ

E

W

dodaná

vykonaná

Zápis:Edodaná = 800 MJWvykonaná = 80 MJƞ = ? %

Použité zdroje:

1. RAUNER, Karel, Josef PETŘÍK, Jitka PROŠKOVÁ a Miroslav RANDA. NAKLADATELSTVÍ FRAUS. Fyzika 8: učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia. 1. Plzeň: Fraus, 2006. ISBN 80-7238-525-9.

2. MICROSOFT CORPORATION. Obrázky a jiný obsah [online]. 2012 [cit. 2012-09-01]. Dostupné z: http://office.microsoft.com

Účinnost