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Física · Glossário

O que é Rendimento?

Definição 70.7 Física do ensino fundamental · Capítulo 70 — As formas de energia e as conversões

O rendimento de um conversor é a fração da energia de entrada dele que é entregue na forma desejada:

rendimento=energia uˊtil que saienergia total que entra,\text{rendimento} = \frac{\text{energia útil que sai}}{\text{energia total que entra}},

um número entre 00 e 11 (ou a porcentagem correspondente). O restante não é destruído — a conservação proíbe —, mas escapa em formas indesejadas, quase sempre calor.

Um diagrama de rendimento: cem joules entrando, trinta e cinco entregues como se queria, sessenta e cinco vazados como calor — e nem um joule faltando na soma.
Um diagrama de rendimento: cem joules entrando, trinta e cinco entregues como se queria, sessenta e cinco vazados como calor — e nem um joule faltando na soma.
Dois conversores num campo só: luz do Sol virando energia elétrica nos painéis, ar em movimento virando energia elétrica nas turbinas.
Dois conversores num campo só: luz do Sol virando energia elétrica nos painéis, ar em movimento virando energia elétrica nas turbinas.

Exemplos

Exemplo 70.8 (Boletins)

A lâmpada antepassada incandescente: cinco por cento de luz, noventa e cinco de calor — um aquecedor com um hobby. A sucessora moderna dela: trinta e tantos por cento, e o resto ainda calor. Um motor de carro: cerca de um terço em movimento útil, dois terços saindo pelo radiador e pelo escapamento. Um motor elétrico: acima de noventa. Os grandes alternadores: perto de noventa e nove — os melhores conversores da civilização. Conversor honesto nenhum chega a cem: algum vazamento para o calor é a comissão universal da natureza.

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Definição 9.12 Física do ensino médio · Capítulo 9 — Energia: formas e conservação

Um conversor consome EconsumidaE_{\text{consumida}} e entrega a forma desejada EuˊtilE_{\text{útil}}; o seu rendimento é

η=EuˊtilEconsumida<1.\eta = \frac{E_{\text{útil}}}{E_{\text{consumida}}} < 1 .

A conservação proíbe η>1\eta > 1, e conversores reais nunca chegam a 11: a energia que falta não foi destruída — ela saiu como calor.

O orçamento do motor de um carro, com as flechas em escala: dos 45\, MJ consumidos, 13.5\, MJ movem o carro; o resto é calor.
O orçamento do motor de um carro, com as flechas em escala: dos 45 MJ45\,\mathrm{MJ} consumidos, 13.5 MJ13.5\,\mathrm{MJ} movem o carro; o resto é calor.

Exemplos

Exemplo 9.13 (Para onde vai a gasolina)

Um quilograma de gasolina armazena 45 MJ45\,\mathrm{MJ} de energia química; um motor de carro a converte com η≈0.30\eta \approx 0.30: 13.5 MJ13.5\,\mathrm{MJ} de movimento e 31.5 MJ31.5\,\mathrm{MJ} aquecendo o escapamento, o radiador e a rua. Dois terços de cada tanque aquecem a atmosfera.

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