КПД больше 100% без вечных двигателей. Учите физику

Мой первый пост. Этот текст меня побудили написать некоторые "светочи" от науки, которые не знают школьную физику и мчатся нести светлое доброе вечное в народ. Итак по порядку. Начну с самого частого заблуждения. Бывает ли КПД выше 100%? Да, бывает. Является ли это вечным двигателем - нет

Теперь поподробнее:

1. Рассмотрим обычный бытовой нагреватель:
Допустим, он потребляет из сети 1 кВт - тогда комната где он стоит получит ровно эти самые 1 кВт тепла. С точки зрения КПД - это 100% (тех, кто считает, что это неправильное определение КПД отправляю читать школьные учебники и википедию - там именно такое)

2. Допустим теплостанция выработала 1кВт за счёт сжигания топлива и передала его воде, которая по трубам течёт в батарее - КПД уже ниже 100%, так как часть из этого тепла вода растеряет по дороге к батарее

3. Допустим теплостанция выработала 1кВт и отдала окружающей среде чтобы выработать механическую/электрическую энергию - КПД - это сколько механической/электрической энергии мы получили при преобразовании - оно ограничено формулой 1 - T_х/T_н (где T_х - температура холодной части тепловой машины - в нашем случае окружающей среды, а T_н - температура горячей части тепловой машины - места, где сжигается топливо). Это ограничение вытекает в физике из невозможности вечного двигателя второго рода - постулата Клаузиуса. В случае бытовой разницы температуры в комнате и за окном (менее 30 градусов) КПД тепловой машины не более 10%

4. Допустим мы используем компрессор (стоящий в комнате), чтобы качать энергию из окружающей среды в комнату. И он затратил на эту работу 1 кВт из электросети. Сколько он отдаст комнате? Он отдаст этот 1 кВт за счёт нагрева самого компрессора (потрогайте компрессор за холодильником - он будет весьма горячим - ровно туда уходит вся потреблённая холодильником электроэнергия из сети). Плюс к этому он закачает сколько-то тепла из окружающей среды - это количество также ограничено формулой, но в любом случае не нулевое. То есть КПД будет больше 100%. В Европе с её мягким климатом удавалось достичь КПД равного 2.5-5 (читайте википедию: https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_pump#Efficiency)

Люди далёкие от рационального понимания физики могут подумать, что пункт 4 приводит к вечному двигателю, что не так. Дело в том, что тепловая энергия и механическая различны - вечный двигатель первого рода - это порождающий [b]механическую[/b] работу без траты топлива

Но если выбросить всё тепло из комнаты на улицу - не получится ли на этом нагенерить больше механической/электрической энергии, чем затрачено? Нет, так как в пункте 3 КПД такой машины будет настолько меньше единицы, что произведение КПД большего единицы из пункта 4 на КПД меньшее единицы из пункта 3 даст величину меньшую единицы. Так то

Боюсь, буду опять заминусован теми, кто не учил физику. Это так грустно
8
Автор поста оценил этот комментарий
То что ты называешь КПД для компрессора - это не КПД, по англицки это EER - Energy efficiency rating, по-русски - отношение "перекачанного" тепла с нижнего температурного уровня на верхний к затраченной на это энергии. То-есть когда для кондиционеров пишут КПД больше 100% имеют ввиду что за 1кВт*час энергии, холодильник отберет от продуктов внутри 2.5-3кВт*час энергии и отдаст ее кухне.
раскрыть ветку
3
Автор поста оценил этот комментарий
такое ощущение что кабель у тебя идеальный, без сопротивления, в прочем как и вся электроника
1
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
эм....
"В силу закона сохранения энергии КПД всегда меньше единицы или равен ей, то есть невозможно получить полезной работы больше, чем затрачено энергии." - Википедия
раскрыть ветку
1
Автор поста оценил этот комментарий
вместо тысячи слов, ссылка на одну статью, https://ru.wikipedia.org/wiki/Тепловой_насос
1
Автор поста оценил этот комментарий
это обыкновенный тепловой насос, реализован практически в каждом бытовой кондиционере. При температуре на улице выше -10 на один киловатт потраченой электроэнергии выход тепла 3-4 кВт.