В электрических двигателях кпд — отношение совершаемой (полезной) механической работы к электрической энергии, получаемой от источника; в тепловых двигателях — отношение полезной механической работы к затрачиваемому количеству теплоты; в электрических трансформаторах — отношение электромагнитной энергии, получаемой во вторичной обмотке, к энергии, потребляемой первичной обмоткой. Для вычисления кпд разные виды энергии и механическая работа выражаются в одинаковых единицах на основе механического эквивалента теплоты
,
и др. аналогичных соотношений. В силу своей общности понятие кпд позволяет сравнивать и оценивать с единой точки зрения такие различные системы, как атомные реакторы, электрические генераторы и двигатели, теплоэнергетические установки, полупроводниковые приборы, биологические объекты и т. д. Из-за неизбежных потерь энергии на трение, на нагревание окружающих тел и т. п. кпд всегда меньше единицы. Соответственно этому кпд выражается в долях затрачиваемой энергии, т. е. в виде правильной дроби или в процентах, и является безразмерной величиной
.
Кпд тепловых электростанций достигает 35—40%, двигателей внутреннего сгорания — 40—50%, динамомашин и генераторов большой мощности—95%, трансформаторов—98%. Кпд процесса фотосинтеза
составляет обычно 6—8%, у хлореллы
он достигает 20—25%. У тепловых двигателей в силу второго начала термодинамики
кпд имеет верхний предел, определяемый особенностями термодинамического цикла (кругового процесса
),
который совершает рабочее вещество. Наибольшим кпд обладает Карно цикл
.
Различают кпд отдельного элемента (ступени) машины или устройства и кпд, характеризующий всю цепь преобразований энергии в системе. Кпд первого типа в соответствии с характером преобразования энергии может быть механическим, термическим и т. д. Ко второму типу относятся общий, экономический, технический и др. виды кпд. Общий кпд системы равен произведению частных кпд, или кпд ступеней. В технической литературе кпд иногда определяют т. о., что он может оказаться больше единицы. Подобная ситуация возникает, если определять кпд отношением Wпол
/Wзатр
, где Wпол
— используемая энергия, получаемая на «выходе» системы, Wзатр
— не вся энергия, поступающая в систему, а лишь та её часть, для получения которой производятся реальные затраты. Например, при работе полупроводниковых термоэлектрических обогревателей (тепловых насосов
) затрата электроэнергии меньше количества теплоты, выделяемой термоэлементом. Избыток энергии черпается из окружающей среды. При этом, хотя истинный кпд установки меньше единицы, рассмотренный кпд h = Wпол
/Wзатр
может оказаться больше единицы. Лит.:
Артоболевский И. И., Теория механизмов и машин, 2 изд., М.— Л., 1952; Общая теплотехника, под ред. С. Я. Корницкого и Я. М. Рубинштейна, 2 изд., М.— Л., 1952; Общая электротехника, М.— Л.,1951; Вукалович М. П., Новиков И. И., Техническая термодинамика, 4 изд., М., 1968. Коэффициент сменности оборудования
Коэффицие'нт сме'нности обору'дования,
выраженный относительной величиной качественный показатель, отвечающий на вопрос, во сколько смен в среднем ежедневно работает каждая единица оборудования независимо от продолжительности смены в часах. К. с. о. есть отношение числа отработанных станко-смен (машино-смен) к числу возможных станко-дней (машино-дней) работы, т. е. к произведению числа единиц установленного оборудования и числа рабочих дней периода. Например, в цехе установлено 60 станков, число рабочих дней в месяце — 20, отработано за месяц 2640 станко-смен. К. с. о. ; следовательно, в среднем ежедневно каждый станок работал 2,2 смены. Повышение К. с. о. приводит к более полному использованию основных производственных фондов на действующих предприятиях, а следовательно, к увеличению выпуска продукции без дополнительных капиталовложений на их расширение. Г. И. Бакланов.
Коэффициент сменности рабочей силы