Máy tính hiệu suất

Công thức

Hiệu suất (η, chữ cái Hy Lạp eta) là tỉ số giữa đầu ra hữu ích và đầu vào tổng, biểu thị theo phần trăm:

η = (đầu ra hữu ích ÷ đầu vào tổng) × 100 %

Trong đó:

• η = hiệu suất, một phần trăm nằm giữa 0 % và 100 %.
• đầu ra hữu ích = năng lượng hoặc công thực hiện đúng nhiệm vụ bạn muốn.
• đầu vào tổng = năng lượng hoặc công được cung cấp cho hệ thống.

Cả đầu ra lẫn đầu vào phải cùng một đơn vị, jun với jun, watt với watt, calo với calo. Vì cùng đơn vị nên tỉ số không có thứ nguyên và các đơn vị triệt tiêu nhau, chỉ còn lại một phần trăm gọn gàng. Năng lượng hao phí (do ma sát, nhiệt, âm thanh hoặc lực cản) đơn giản là:

năng lượng hao phí = đầu vào tổng − đầu ra hữu ích

Ví dụ có lời giải

Động cơ ô tô đốt nhiên liệu giải phóng 1000 jun năng lượng hóa học, nhưng chỉ 250 J trở thành chuyển động hữu ích ở bánh xe. Hiệu suất là:

η = (250 J ÷ 1000 J) × 100 % = 25 %

Năng lượng hao phí là 1000 − 250 = 750 J, phần lớn dưới dạng nhiệt qua két làm mát và ống xả. Kết quả 25 % là điển hình cho động cơ xăng: phần lớn năng lượng của nhiên liệu không bao giờ đến được mặt đường.

Tra cứu nhanh

Lỗi thường gặp

• Trộn lẫn đơn vị. Đầu ra và đầu vào phải dùng cùng một đơn vị. So sánh 250 J công với 1000 calo nhiên liệu mà không quy đổi trước sẽ cho một đáp án vô nghĩa.
• Đầu ra lớn hơn đầu vào. Hiệu suất không bao giờ vượt quá 100 %, điều đó sẽ tạo ra năng lượng từ hư không. Nếu đầu ra trông lớn hơn đầu vào, bạn đã gán nhãn sai một trong các giá trị.
• Công suất và năng lượng. Bạn có thể dùng công suất (watt) thay cho năng lượng (jun), miễn là cả hai giá trị đều là công suất đo trong cùng một khoảng thời gian; tỉ số vẫn đúng.
• Quên mất phần hao phí. Năng lượng hao phí (đầu vào − đầu ra) là nhiệt, ma sát hoặc âm thanh thực sự. Hiệu suất cao hơn nghĩa là ít đầu vào bị lãng phí hơn, chứ không phải máy tạo ra nhiều hơn.