Каков КПД вентилятора, если его мощность составляет 25 Вт, поток воздуха равен

Question

Физика: Каков КПД вентилятора, если его мощность составляет 25 Вт, поток воздуха равен 0,1 м3/с, а скорость воздуха в потоке за вентилятором составляет 10 м/с? Плотность воздуха – 1,25 кг/м3. В ответе

Sarancha · Accepted Answer

Для определения КПД (коэффициента полезного действия) вентилятора, мы должны сначала определить полезную работу, затраченную на приведение воздуха в движение и сообщение ему кинетической энергии, а затем разделить ее на полную мощность вентилятора.

Полезная работа может быть определена как изменение кинетической энергии воздуха.
Кинетическая энергия

E_{k}

равна

\frac{m \cdot v^{2}}{2}

, где

m

- масса воздуха и

v

- его скорость.

Масса воздуха можно вычислить, умножив объем на плотность:

m = V \cdot ρ

, где

V

- объем воздуха и

ρ

- плотность воздуха.

Из задачи известны следующие значения: мощность вентилятора

P = 25

Вт, объем воздуха

V = 0, 1

м

^{3}

/с, скорость воздуха

v = 10

м/с и плотность воздуха

ρ = 1, 25

кг/м

^{3}

.

Итак, давайте вычислим полезную работу:

Масса воздуха:

m = V \cdot ρ = 0, 1 м^{3} / с \cdot 1, 25 {кг/м}^{3} = 0, 125

кг.

Кинетическая энергия воздуха:

E_{k} = \frac{m \cdot v^{2}}{2} = \frac{0, 125 кг \cdot (10 м/с)^{2}}{2} = 6, 25

Дж.

Таким образом, полезная работа составляет 6,25 Дж.

Теперь мы можем рассчитать КПД:

КПД (в процентах) =

\frac{полезная работа}{полная мощность} \times 100

.

Полная мощность равна мощности вентилятора, которая составляет 25 Вт.

КПД =

\frac{6, 25 Дж}{25 Вт} \times 100 = 0, 25 \times 100 = 25 %

.

Таким образом, КПД вентилятора составляет 25%.

Каков КПД вентилятора, если его мощность составляет 25 Вт, поток воздуха равен 0,1 м3/с, а скорость воздуха в потоке

Sarancha

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!