Вопрос школьника
Электродвигатель подъёмного крана поднимает груз массой 1 т на высоту 18 м за 50 с. Чему равен КПД установки, если электродвигатель работает под напряжением 360 В и потребляет силу тока 20 А?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо воспользоваться формулой для расчета КПД:
КПД = (работа, совершенная установкой) / (затраченная на работу энергия)
Затраченная на работу энергия вычисляется по формуле:
W = U * I * t,
где U — напряжение, I — сила тока, t — время работы.
W = 360 В * 20 А * 50 с = 360000 Дж
Работа, совершенная установкой, равна работе, совершенной при подъеме груза на высоту h:
A = m * g * h,
где m — масса груза, g — ускорение свободного падения, h — высота подъема.
A = 1000 кг * 9,81 м/с^2 * 18 м = 176580 Дж
Тогда КПД установки будет равен:
КПД = 176580 Дж / 360000 Дж = 0,49 или 49%
Таким образом, КПД установки составляет 49%. Это означает, что почти половина затраченной на работу энергии была использована для подъема груза на высоту, а оставшаяся часть была потеряна в виде тепла и других видов энергии.
