Теория:
Тепловой двигатель состоит из нагревателя, рабочего тела и холодильника.
Для характеристики работоспособности двигателей введено понятие коэффициента полезного действия (КПД). Впервые ввёл в науку и технику понятие КПД двигателя французский инженер Сади Карно.
Отношение совершённой полезной работы двигателя к энергии, полученной от нагревателя, называют коэффициентом полезного действия теплового двигателя.
КПД теплового двигателя определяют по формуле:
или .
— полезная работа, совершённая тепловым двигателем;
— количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя;
— количество теплоты, отданное рабочим телом холодильнику (т. е. окружающей среде);
— количество теплоты, которое пошло на совершение тепловым двигателем полезной работы.
Обрати внимание!
Коэффициент полезного действия не имеет единицы измерения, но может выражаться в процентах или записываться в виде десятичной дроби.
В этом случае он будет меньше единицы, т. е. менее \(100\) \(\%\).
Например, КПД двигателей внутреннего сгорания не превышает \(20\)–\(40\) \(\%\), а КПД паровых турбин — чуть выше \(30\) \(\%\).