Чаще всего КПД вычисляется из соотношения полезно используемой системой энергии ко всей суммарно полученной энергии в определенный промежуток времени. Стоит отметить, что КПД не имеет определенных единиц измерения. Однако, в школьной программе эту величину измеряют в процентах. Данный коэффициент, исходя из выше указанных данных, вычисляется по формуле:
η = (A/Q)*100%, где η ("эта") - это искомый КПД, A - полезная работа системы, Q - суммированные затраты энергии, A и Q измеряются в Джоулях.
Указанный выше способ вычисления КПД не является единственным, так как полезная работа системы (A) вычисляется по формуле:
A = Po-Pi, где Po - подведенная системе энергия извне, Pi - потери энергии при работе системы. Развернув числитель указанной выше формулы, ее можно записать в следующем виде:
η = ((Po-Pi)/Po)*100%.
Чтобы вычисление КПД было более понятным и наглядным, можно рассмотреть примеры.
Пример 1: Полезная работа системы равна 75 Дж, сумма затраченной для ее работы энергии составляет 100 Дж, требуется найти КПД данной системы. Для решения этой задачи примените самую первую формулу:
η = 75/100 = 0.75 или 75%
Ответ: КПД предложенной системы составляет 75%.
Пример 2: Подводимая для работы двигателя энергия составляет 100 Дж, потери энергии при работе этого двигателя 25 Дж, необходимо вычислить КПД. Для решения предложенной задачи воспользуйтесь второй формулой подсчета искомого коэффициента:
η = (100-25)/100 = 0.75 или 75%.
Ответы в обоих примерах получились одинаковые, ведь во втором случае были более подробно разобраны данные числителя.
