Quando si progettano motori e motori, gli ingegneri mirano a un'elevata efficienza. La trasformazione di energia da potenziale a meccanico all'interno dei motori provoca la perdita di una grande percentuale di esso come calore dovuto all'attrito e alla deformazione fisica. Il modo più semplice per calcolare l'efficienza di un motore è quello di dividere il suo output di lavoro per l'input di energia. Questo è facile da fare quando vengono eseguite alcune misurazioni di base delle prestazioni del motore.

Scrivi questa equazione per il lavoro svolto da un motore:

Lavoro = massa x accelerazione x distanza (Tieni presente quella Forza = massa x accelerazione.

Il lavoro è misurato in joule (J), massa in chilogrammi (kg), accelerazione in metri per secondo quadrato e distanza in metri (m).

Calcola la quantità di lavoro svolto dal tuo motore.

Ad esempio, considera un'auto da 600 chilogrammi (kg) che impiega 10 secondi per accelerare a 45 m /s su una distanza di 225 m

Lavoro = 600 x (45/10) x 225 = 607,500 J

Il motore dell'auto ha eseguito 607.500 J di lavoro.

Misura la quantità di energia che è stata fornita a il motore per realizzare il lavoro.

Immagina che l'auto da 600 kg abbia bruciato 69 millilitri (ml) di benzina per accelerare come ha fatto. La benzina negli Stati Uniti ha un contenuto energetico di circa 35.000.000 joule per litro (J /L), quindi l'energia in 69 ml può essere calcolata in tal modo:

Energia in 69 ml di benzina = 35.000.000 J /L x 0,069 L = 2400,000 J

Calcola l'efficienza energetica del motore dividendo il lavoro prodotto dall'energia fornita e trasformando la risposta in percentuale.

Il motore dell'auto ha prodotto 607.000 J di lavoro e usato 2.400.000 J di energia per farlo, quindi:

Efficienza energetica = 607.000 /2400.000 x 100 percento = 25,3%

Il motore dell'auto è efficiente al 25,3%.