เครื่องคำนวณประสิทธิภาพ

สูตร

ประสิทธิภาพ (η ตัวอักษรกรีก eta) คืออัตราส่วนของเอาต์พุตที่มีประโยชน์ต่ออินพุตรวม แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์:

η = (เอาต์พุตที่มีประโยชน์ ÷ อินพุตรวม) × 100 %

โดยที่:

• η = ประสิทธิภาพ เป็นเปอร์เซ็นต์ระหว่าง 0 % ถึง 100 %
• เอาต์พุตที่มีประโยชน์ = พลังงานหรืองานที่ทำภารกิจที่คุณต้องการ
• อินพุตรวม = พลังงานหรืองานที่จ่ายให้ระบบ

ทั้งเอาต์พุตและอินพุตต้องอยู่ในหน่วยเดียวกัน จูลกับจูล วัตต์กับวัตต์ แคลอรีกับแคลอรี เมื่อใช้หน่วยเดียวกัน อัตราส่วนจึงไม่มีมิติและหน่วยจะตัดกันหมด เหลือเป็นเปอร์เซ็นต์ที่สะอาด พลังงานที่สูญเสีย (จากแรงเสียดทาน ความร้อน เสียง หรือแรงต้าน) ก็คือ:

พลังงานที่สูญเสีย = อินพุตรวม − เอาต์พุตที่มีประโยชน์

ตัวอย่างที่คำนวณให้

เครื่องยนต์รถยนต์เผาเชื้อเพลิงที่ปล่อยพลังงานเคมี 1000 จูล แต่มีเพียง 250 J ที่กลายเป็นการเคลื่อนที่ที่มีประโยชน์ที่ล้อ ประสิทธิภาพคือ:

η = (250 J ÷ 1000 J) × 100 % = 25 %

พลังงานที่สูญเสียคือ 1000 − 250 = 750 J ส่วนใหญ่เป็นความร้อนผ่านหม้อน้ำและท่อไอเสีย ผลลัพธ์ 25 % เป็นเรื่องปกติสำหรับเครื่องยนต์เบนซิน พลังงานส่วนใหญ่ของเชื้อเพลิงไม่เคยไปถึงถนน

อ้างอิงอย่างรวดเร็ว

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

• ปนหน่วยกัน เอาต์พุตและอินพุตต้องใช้หน่วยเดียวกัน การเทียบงาน 250 J กับเชื้อเพลิง 1000 แคลอรีโดยไม่แปลงหน่วยก่อน จะให้คำตอบที่ไร้ความหมาย
• เอาต์พุตมากกว่าอินพุต ประสิทธิภาพไม่มีทางเกิน 100 % ได้ นั่นจะเท่ากับสร้างพลังงานจากความว่างเปล่า หากเอาต์พุตดูมากกว่าอินพุต แสดงว่าคุณติดป้ายค่าใดค่าหนึ่งผิด
• กำลังกับพลังงาน คุณใช้กำลัง (วัตต์) แทนพลังงาน (จูล) ได้ ตราบใดที่ทั้งสองค่าเป็นกำลังที่วัดในช่วงเวลาเดียวกัน อัตราส่วนก็ยังคงใช้ได้
• ลืมการสูญเสีย พลังงานที่สูญเสีย (อินพุต − เอาต์พุต) คือความร้อน แรงเสียดทาน หรือเสียงจริง ๆ ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นหมายความว่าอินพุตของคุณถูกสูญเปล่าน้อยลง ไม่ใช่ว่าเครื่องผลิตได้มากขึ้น