Calculadora de Eficiência
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Como usar a calculadora de eficiênciaO que é eficiência?Como calcular a eficiência?Aplicações no dia-a-diaPerguntas frequentesA calculadora de eficiência energética da Omni é uma ferramenta simples para calcular a razão entre a energia de saída e de entrada de um sistema. Você pode usá-la para determinar as proporções de energia térmica, energia elétrica, trabalho mecânico ou até mesmo energia química. Continue lendo para saber como calcular a eficiência e descobrir as aplicações reais da fórmula de eficiência.
Como usar a calculadora de eficiência
A calculadora de eficiência é simples de usar:
- Digite dois de três valores.
- A calculadora de eficiência calculará o valor restante e o exibirá no campo apropriado.
O que é eficiência?
A eficiência é definida como a relação entre a saída e a entrada de energia. Toda vez que você fornece energia ou calor a uma máquina (por exemplo, ao motor de um carro), uma parte dessa energia é dissipada, e apenas uma parte é convertida na forma de trabalho real. Quanto mais eficiente for a máquina, maior será o trabalho para uma determinada energia de entrada.
Um tipo especial de eficiência é a eficiência de Carnot (consulte a nossa calculadora de eficiência de Carnot 🇺🇸). Ela é definida como a eficiência do motor de Carnot, que é um motor ideal que maximiza a produção de energia.
Como calcular a eficiência?
Para calcular a eficiência, você precisa aplicar a seguinte fórmula:
onde:
- : eficiência (expressa como uma porcentagem),
- : energia de saída (em joules) e
- : energia de entrada (também em joules).
Qualquer eficiência calculada a partir de valores do mundo real estará entre 0% e 100%.
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Uma eficiência de 0% significa que toda a energia de entrada é desperdiçada e a saída de energia é igual a zero.
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Já uma eficiência de 100%, significa que não há desperdício de energia de forma alguma.
A lei da conservação de energia afirma que você não pode criar energia. Portanto, a eficiência de qualquer máquina nunca pode exceder 100%. No entanto, você provavelmente encontrará artigos dizendo que as luzes de LED ou as bombas de calor podem ter uma eficiência de 300%, ou mais.
Como isso é possível? A eficiência aparente de 300% resulta da definição de eficiência que usamos. A energia elétrica fornecida às luzes de LED pode ser realmente menor do que a saída, mas isso não significa que a energia foi criada no processo. Significa apenas que as luzes receberam alguma energia térmica do ambiente e a converteram em energia de saída. Como não conseguimos medir essa entrada adicional, a eficiência aparente fica acima de 100%.
Aplicações no dia-a-dia
Embora você provavelmente não perceba, aplicamos a definição de eficiência a outros fenômenos da vida real. Alguns exemplos incluem:
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Retorno sobre o investimento (ROI). Se você observar a fórmula do ROI mais de perto, verá que ela é análoga à equação de eficiência. Esse valor descreve a "eficiência" do seu dinheiro em um investimento. Diferentemente da eficiência energética, a métrica do ROI pode (e, na verdade, deve) exceder 100%, se for inferior a 100%, você está perdendo dinheiro! Consulte a calculadora de ROI para saber mais.
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Eficiência de combustível. Embora a fórmula para quilômetros por litro (ou milhas por galão, em unidades imperais), não esteja diretamente relacionada à equação de eficiência, ela descreve a eficiência com que o motor converte o combustível em potência real. Quanto menos eficiente for o motor, mais combustível você precisará para percorrer a mesma distância. Consulte outra de nossas ferramentas Omni: a calculadora de milhas por galão para saber mais.
Como calcular a eficiência de uma máquina?
Para calcular a eficiência de uma máquina, proceda da seguinte forma:
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Determine a energia fornecida à máquina ou o trabalho realizado na máquina.
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Descubra a energia dissipada pela máquina ou o trabalho realizado pela máquina.
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Divida o valor da Etapa 2 pelo valor da Etapa 1 e multiplique o resultado por 100.
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É isso aí! Você calculou a eficiência da máquina em questão.
Qual é a unidade da eficiência?
A eficiência não possui unidade. É a razão entre a saída e a entrada de energia; portanto, ela é adimensional.
O que significa 60% de eficiência de uma máquina?
Uma eficiência de 60% significa que 60% da energia fornecida à máquina pode ser convertida em trabalho útil, e o restante é dissipado.
Uma máquina real pode ter uma eficiência de 100%?
Não, uma máquina real não pode ter uma eficiência de 100%. Uma eficiência de 100% significa que não há perda e o trabalho da máquina é igual à energia de entrada. Em máquinas reais, sempre há alguma perda de energia relacionada com o atrito entre as peças ou a outras formas de resistência ao movimento.