Каков КПД вентилятора, если он потребляет мощность 25 Вт? Воздушный поток, создаваемый вентилятором, равен 0,1 м3/с

Содержание вопроса: КПД вентилятора и его расчет

Объяснение: КПД, или Коэффициент Полезного Действия, определяет эффективность работы устройств и машин. Он показывает, какую часть энергии, затраченную на работу, устройство превращает в полезную работу. В данной задаче мы должны рассчитать КПД вентилятора.

Для начала, нам необходимо рассчитать полезную работу вентилятора, которая затрачивается на придание воздуху кинетической энергии. Кинетическая энергия воздуха можно выразить формулой:

Кинетическая энергия = (1/2) * масса * скорость^2

Массу воздуха можно вычислить, используя плотность воздуха и объем:

Масса = плотность * объем

Теперь, зная полезную работу и затраченную мощность, мы можем рассчитать КПД вентилятора:

КПД = (полезная работа / затраченная мощность) * 100%

Вставив данные из условия, мы можем провести все необходимые вычисления и получить итоговый ответ.

Демонстрация:
Мы имеем вентилятор, потребляющий мощность 25 Вт. Воздушный поток, создаваемый вентилятором, равен 0,1 м3/с, а скорость воздуха в потоке за вентилятором составляет 10 м/с. Плотность воздуха - 1,25 кг/м3. Чтобы рассчитать КПД вентилятора, мы должны сначала вычислить полезную работу, затрачиваемую на придание воздуху кинетической энергии:

Масса воздуха = плотность * объем = 1,25 кг/м3 * 0,1 м3 = 0,125 кг

Кинетическая энергия воздуха = (1/2) * масса * скорость^2 = (1/2) * 0,125 * (10)^2 = 0,625 Дж

Теперь мы можем рассчитать КПД:

КПД = (полезная работа / затраченная мощность) * 100% = (0,625 Дж / 25 Вт) * 100% = 2,5%

Совет: Для лучшего понимания КПД и его расчета, рекомендуется ознакомиться с понятием энергии и ее видами (кинетическая, потенциальная, внутренняя) и изучить основные формулы, связанные с этими концепциями. Также полезно понимать, как рассчитывать работу и мощность в различных ситуациях.

Задание для закрепления:
Предположим, мы имеем другой вентилятор, потребляющий мощность 50 Вт и создающий воздушный поток со скоростью 8 м/с. Плотность воздуха равна 1,2 кг/м3, а объем воздуха, проходящего через вентилятор, составляет 0,2 м3/с. Вычислите КПД этого вентилятора.