Energia ed efficienza — Ingegneria, 11–13 anni
I dispositivi ricevono energia e la trasformano in movimento, luce, suono o calore utili. L’efficienza confronta il risultato utile con l’energia fornita, perché una parte si disperde in calore, suono o attrito indesiderati.
Energia utile ed energia fornita
Una macchina di solito non trasforma tutta l’energia ricevuta nel risultato desiderato. Un motore elettrico può produrre movimento, ma una parte dell’energia riscalda fili e cuscinetti. L’efficienza indica quanta energia fornita diventa un risultato utile, di solito come frazione o percentuale.
Perché agli ingegneri interessano le perdite
Un tempo si considerava l’energia qualcosa che le macchine potevano sprecare senza troppi problemi. Con la crescita di motori, case e fabbriche, l’energia sprecata ha significato più combustibile, costi e inquinamento. L’efficienza è diventata un modo per confrontare i progetti e ridurre le perdite con isolamento, lubrificazione o parti migliori.
Calcolare un’efficienza
Un piccolo motore riceve 100 joule di energia elettrica e fornisce 70 joule di movimento utile. L’efficienza è l’energia utile divisa per quella fornita: 70 ÷ 100 = 0,70. Moltiplicando per 100 si ottiene il 70%: 30 joule sono diventati calore o suono indesiderati.
L’energia non scompare in una macchina
È facile dire che l’energia mancante sia sparita quando una macchina è poco efficiente. In realtà è stata trasferita in altre forme, spesso calore, suono o vibrazioni che non ci servono. Dire che è “persa” è un modo breve per parlare, ma non significa che abbia smesso di esistere.
Rendere più efficienti i dispositivi di ogni giorno
Un bollitore, una bicicletta, un’auto e una casa possono migliorare cercando l’energia che non serve al compito. Un buon isolamento rallenta la fuga del calore, l’olio riduce l’attrito nelle parti mobili e le lampade LED trasformano in luce più energia elettrica delle vecchie lampade a filamento. Gli ingegneri migliorano l’efficienza senza fingere che le perdite possano diventare zero.
Continua a esplorare
Altre lingue
Caricamento di MyLeoNes™…