科目二为什么不能考100,机械效率为什么不能为100%?如何提高效率?


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1.使用机械时,人们需要的功叫做有用功;人不需要又不得不额外做的功叫做额外功。一个最典型的例子,过去农村用水通常是用水桶从井中提取。

在提水过程中,既要提水做工,又要提桶做功,因为我们的工作目的是提水,所以提水做的功是有用功,提桶做的功是额外功,我们不需要,但不做又不行。在提水时不慎将水桶掉落井中,打捞水桶时,同样既要提水,又要提桶,但这时我们的工作目的是提桶,所以提桶做的功是有用功,而提水做的功是额外功,同样是不需要,又不得不做。从中不难总结,判断哪部分是有用功关键要看我们的工作目的是什么,用来达成我们的工作目的的那部分功就是有用功。而做额外功有点无奈的感觉,具体到使用机械有两种原因:(1)机械工作时,各运动部件的接触处有摩擦存在,如滑轮的轮与轴之间的摩擦。

克服摩擦需做额外功。(2)使用机械提高物体时,还需提起一些使用必须提起的物体,如使用动滑轮提高物体时,还需提起动滑轮和绳子。克服机械自身重做的是额外功。

因此,在使用机械时,不仅要做有用功,还不可避免的要做额外功,有用功与额外功的和就是总共做的功,叫做总功。

2.有用功与总功的比值叫做机械效率。由额外功产生的原因可知,只要使用机械,就一定存在额外功,所以有用功总小于总功,因此,机械效率总小于1(100%)。

3.机械效率是反应机械性能优劣的物理量,机械效率越高,表明机械性能越好。所以,使用机械时,总想着使机械效率大一点。而完成既定的工作需要的有用功是一定的,根据机械效率的定义,要提高机械效率,就需要减小总功,也就是较小额外功的损耗。根据前面所述的额外功产生的原因,减小额外功,即提高机械效率的方法:(1)减小摩擦;(2)减轻机械自身重。

因为不存在绝对不传导热量的材料,也不存在绝对光滑的物体,所以机械必须有持续的能源供应,这也是为什么永动机造不出来。

机械是利用能源产生动力,可以持续对外做功的设备。由能量守恒定律可以知道,不存在不依靠外部能量输入而可以永远不停下的机械。提升机械的效率,大致上也是从这两方面来,减少机械传动部件之间的摩擦,减少动能向内能的转化;提高材料的密闭性,减少能量的损耗;隔热材料的应用;废气循环利用。

这些不仅对提升机械效率有好处,对人类节约能源也好处多多。人类目前对各种能源的利用效率是很低的,煤炭只有30%多,原子能利用不足50%,风能利用效率更低。所以在研究新能源的同时,节能技术也是飞常重要的一种手段,甚至被称为“”第五能源。