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Calcolatore di rendimento

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Il rendimento misura quanta parte dell’energia o del lavoro che fornisci a una macchina esce davvero come qualcosa di utile. Inserisci l’uscita utile e l’ingresso totale, entrambi nella stessa unità, che siano joule, watt, calorie o lavoro svolto, e questo calcolatore restituisce il rendimento in percentuale insieme alla quantità persa per attrito, calore o suono. Nessuna macchina raggiunge il 100 %, perciò il risultato ti mostra a colpo d’occhio quanta parte del tuo ingresso compie lavoro reale e quanta viene sprecata, rendendo facile confrontare motori, carrucole o qualsiasi sistema che converte energia.

Come usare il calcolatore

  1. 1

    Inserisci l'uscita utile

    Digita l'energia o il lavoro che esce come qualcosa di utile, in qualsiasi unità.

  2. 2

    Inserisci l'ingresso totale

    Digita l'energia o il lavoro totale fornito, usando la stessa unità dell'uscita.

  3. 3

    Leggi il rendimento

    La percentuale di rendimento e l'energia persa compaiono all'istante.

La formula

Il rendimento (η, la lettera greca eta) è il rapporto tra l’uscita utile e l’ingresso totale, espresso in percentuale:

η = (uscita utile ÷ ingresso totale) × 100 %

Dove:

  • η = rendimento, una percentuale compresa tra 0 % e 100 %.
  • uscita utile = l’energia o il lavoro che svolge il compito desiderato.
  • ingresso totale = l’energia o il lavoro fornito al sistema.

Sia l’uscita sia l’ingresso devono essere nella stessa unità: joule con joule, watt con watt, calorie con calorie. Poiché condividono un’unità, il rapporto è adimensionale e le unità si semplificano, lasciando una percentuale pulita. L’energia persa (per attrito, calore, suono o resistenza) è semplicemente:

energia persa = ingresso totale − uscita utile

Esempio svolto

Il motore di un’auto brucia un carburante che libera 1000 joule di energia chimica, ma solo 250 J finiscono come moto utile alle ruote. Il rendimento è:

η = (250 J ÷ 1000 J) × 100 % = 25 %

L’energia persa è 1000 − 250 = 750 J, per lo più come calore attraverso il radiatore e lo scarico. Un risultato del 25 % è tipico di un motore a benzina: gran parte dell’energia del carburante non raggiunge mai la strada.

Riferimento rapido

Uscita utile Ingresso totale Rendimento Energia persa
80 100 80 % 20
250 1000 25 % 750
45 60 75 % 15
9 10 90 % 1
1 4 25 % 3

Errori comuni

  • Mescolare le unità. L’uscita e l’ingresso devono usare la stessa unità. Confrontare 250 J di lavoro con 1000 calorie di carburante senza prima convertire dà un risultato privo di senso.
  • Uscita maggiore dell’ingresso. Il rendimento non può mai superare il 100 %: significherebbe creare energia dal nulla. Se la tua uscita sembra maggiore dell’ingresso, hai etichettato male uno dei valori.
  • Potenza contro energia. Puoi usare la potenza (watt) invece dell’energia (joule) purché entrambi i valori siano potenze misurate nello stesso periodo; il rapporto resta valido.
  • Dimenticare le perdite. L’energia persa (ingresso − uscita) è calore, attrito o suono reali. Un rendimento più alto significa che si spreca meno del tuo ingresso, non che la macchina produce di più.

Domande frequenti

Il rendimento è la frazione dell’energia o del lavoro che fornisci a un sistema e che ne esce come qualcosa di utile, espressa in percentuale: η = (uscita utile ÷ ingresso totale) × 100 %. Un motore con rendimento del 90 % trasforma il 90 % del suo ingresso elettrico in movimento e perde il 10 % come calore.

No. L’uscita utile non può mai superare l’ingresso totale, perché significherebbe creare energia dal nulla, cosa vietata dalle leggi della termodinamica. Qualsiasi risultato superiore al 100 % significa che i valori di uscita e ingresso sono stati invertiti o misurati in unità diverse.

Usa qualsiasi unità preferisci, joule, watt, calorie, chilowattora o unità di lavoro, purché uscita e ingresso siano entrambi nella stessa unità. Poiché la formula è un rapporto, le unità si semplificano e la risposta è sempre una percentuale.

No. I numeri che inserisci vengono inviati al nostro server per calcolare il risultato e possono comparire nel link della pagina mentre passi da un passaggio all’altro. Non vengono salvati né condivisi.

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