4. Teho ja hyötysuhde kuvaavat energiansiirtoa

Esitys aiheesta: "4. Teho ja hyötysuhde kuvaavat energiansiirtoa"— Esityksen transkriptio:

1 4. Teho ja hyötysuhde kuvaavat energiansiirtoa

2 Teho P kuvaa työntekonopeutta, eli miten nopeasti jokin tietty työ tulee tehdyksi 𝑇𝑒ℎ𝑜= 𝑡𝑒ℎ𝑡𝑦 𝑡𝑦ö 𝑡𝑦öℎö𝑛 𝑘𝑢𝑙𝑢𝑛𝑢𝑡 𝑎𝑖𝑘𝑎 eli 𝑃= 𝑊 ∆𝑡 tarkoittaa myös siirtyvän energian määrän ∆𝐸 ja siirtoon kuluneen ajan ∆𝑡 suhdetta 𝑇𝑒ℎ𝑜= 𝑠𝑖𝑖𝑟𝑡𝑦𝑛𝑦𝑡 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑠𝑖𝑖𝑟𝑡𝑦𝑚𝑖𝑠𝑒𝑒𝑛 𝑘𝑢𝑙𝑢𝑛𝑢𝑡 𝑎𝑖𝑘𝑎 eli 𝑃= ∆𝐸 ∆𝑡

3 Tehon yksikkö watti W 𝑃 = 𝑊 ∆𝑡 = 1 𝐽 1 𝑠 =1 𝑁𝑚 𝑠 =1 𝑘𝑔 𝑚 2 𝑠 3 =1 𝑊

4 Lähde: http://www. ajopelit. fi/Vaihtoautot/Vaihtoautotiedot. aspx
Lähde: autot/Alfa%20Romeo/Giulietta

5 Hevosvoima Määritelmän mukaan hevosvoiman teholla pystyy nostamaan 75 kg massan 1 metri korkeuteen sekunnissa siellä, missä painovoimalla on ns. normaaliarvonsa (9,80665 m/s²). Täten 1 hv = 735,5 wattia. (Maol) Brittiläistä yksikköjärjestelmää käyttävissä maissa hevosvoima (englanninhevosvoima) määriteltiin tehoksi, jolla voidaan nostaa 33 000 naulan massa nopeudella 1 jalka minuutissa; tämä vastasi noin 76,042 kilogramman massan nostamista yhden metrin korkeuteen sekunnissa vastaavissa olosuhteissa. Täten brittiläinen hevosvoima on noin 745,7 wattia.

6 Lähde: http://www. nordicgreen. fi/huippuedullinen/

7 Kilowattitunti kWh kertoo kuinka paljon sähköenergiaa on kulunut
𝑊 = 𝑃 𝑡 =1 𝑊𝑠=1 𝐽 Koska 1 Ws on hyvin pieni energiamäärä, sähköenergian laskutuksessa käytetään yksikköä kilowattitunti (kWh) ja lämpöenergian laskutuksessa yksikköä megawattitunti (MWh) 1 𝑘𝑊ℎ= 𝑊𝑠

8 Hyötysuhde 𝜂 (𝑒𝑒𝑡𝑎) kertoo, kuinka suuri osa koneeseen tuodusta energiasta saadaan hyödyksi. 𝜂= 𝐸 ℎ𝑦ö𝑡𝑦 𝐸 𝑜𝑡𝑡𝑜 = 𝑊 ℎ𝑦ö𝑡𝑦 𝑊 𝑜𝑡𝑡𝑜 = 𝑃 ℎ𝑦ö𝑡𝑦 𝑃 𝑜𝑡𝑡𝑜 Ikiliikkuja on kone, jonka hyötysuhde on 1.

9 Oppilastyö: Nousuteho
Määrittäkää yhdelle ryhmän jäsenistä nousuteho, kun tämä kulkee portaita pitkin. Arvioikaa nousijan massa, mutta mitatkaa muut tarvittavat suureet. Laskekaa nousijan ominaisteho (W/kg). Verratkaa laskemaanne ominaistehoa ihmisen keskimääräisiin ominaistehoihin s. 38. Tehtävät 51, 53, 54, 55,56, 59,

10 Nousuteho Mitä tarvitsee tietää, jotta nousutehon voi määrittää?
Nostettava massa, noustu korkeus ja nousuun kulunut aika Miten aika vaikuttaa tehoon? Mitä pienempi aika, sitä suurempi teho Mitä huomaatte verratessa portaiden nousemisen ominaistehoa muihin ominaistehoihin? Kotitehtävät 57, 63, 65