Sprawność: Różnice pomiędzy wersjami

'''Sprawność''', '''sprawność energetyczna''' – [[skalar (fizyka)|skalarna]] bezwymiarowa wielkość fizyczna określająca w jakim stopniu w danym procesie przekształcana jest [[Energia (fizyka)|energia]] jednego rodzaju w energię w innego rodzaju; jest to parametr określający efektywność wykorzystania paliwa. Sprawność to stosunek ilości energii wychodzącej z procesu do ilości energii wchodzącej do procesu<ref name="MILT">{{cytuj książkę |nazwisko = Topulos |imię = Aniela |tytuł = Mały ilustrowany leksykon techniczny |wydawca = [[Wydawnictwa Naukowo-Techniczne]] |miejsce = Warszawa |data = 1982 |isbn = 83-204-0425-8 |nazwisko2 = Iwańska |imię2 = Jolanta |nazwisko3 = Tabaczkiewicz |imię3 = Elżbieta |nazwisko4 = Gontarz |imię4 = Elżbieta |strony = 516 |rozdział = Sprawność}}</ref>.

W praktyce sprawność charakteryzuje urządzenia, które realizują proces przemiany jakiejś postaci energii. Tak określoną sprawność można wyznaczyć następująco:

Sprawność wyrażana jest w jednostkach względnych (tzn. bez tak zwanego miana) jako ułamek, często w zapisie procentowym (w procentach). Z [[Zasada zachowania energii|zasady zachowania energii]], której wyrazem w termodynamice jest [[pierwsza zasada termodynamiki]], wynika, że sprawność nie może być większa od jedności, czyli od 100%. [[druga zasada termodynamiki|II zasada termodynamiki]] narzuca ograniczenie na maksymalną wartość sprawności procesów termodynamicznych{{#tag:ref|W roku 2014 opublikowano pracę teoretyczną, w której wykazano, że ograniczenie to w pewnych szczególnych warunkach nie jest spełnione dla kwantowego [[cykl Otta|cyklu Otta]]<ref name="Rossnagel">{{cytuj pismo |autor = Rossnagel, J. |autor2 = Abah, O. |autor3 = Schmidt-Kaler, F. |autor4 = Singer, K. |autor5 = Lutz, E |tytuł = Nanoscale Heat Engine Beyond the Carnot Limit |czasopismo = Phys. Rev. Lett. |wolumin = 112 |wydanie = 3 |strony = 030602 |rok = 2014 |doi = 10.1103/PhysRevLett.112.030602 |język =}}</ref>, co nie łamie jednak II zasady termodynamiki<ref name="arxiv">{{Cytuj pismo |autor = Robert Alicki |tytuł = Comment on „Nanoscale Heat Engine Beyond the Carnot Limit” |url = http://arxiv.org/pdf/1401.7865.pdf|czasopismo = arXiv (Quantum Physics) |data = 2014}}</ref>.|group="uwaga"}}. Ograniczenie to można przedstawić wzorem:

: <math>\eta = \frac{T_1-T_2}{T_1}</math>,
:gdzie <math>{T_1}</math>to temperatura tzw. grzejnicy (źródła energii cieplnej), a <math>{T_2}</math>temperatura tzw. chłodnicy. Grzejnica i chłodnica są niezbędnymi elementami każdego zamkniętego cyklu przemian energii cieplnej w energię mechaniczną (zob. [[Cyklcykl Carnota]]). Temperatury w tym wzorze muszą mieć wartość podaną w kelwinachstopniach Kelwina.