کارآیی

کارآیی (efficiency)

کارآيي

(یا: بازده) در فیزیک، اصطلاحی برای نشان‌دادن میزان تبدیل‌پذیری انرژی در دستگاه یا فرآیند از صورتی به صورت دیگر. همچنین، میزان بهره‌برداری مؤثر و حداقل اتلاف انرژی‌هایی مانند انرژی گرما و صوت را مشخص می‌کند. معمولاً به‌صورت کسر یا درصد بیان می‌شود، در این صورت کارآیی ۱۰۰ درصد به‌معنی تبدیل بدون اتلاف است. مثلاً کارآیی ماشین حاصل تقسیم انرژی خروجی به انرژی ورودی است. این نوع کارآیی، به‌سبب اتلاف‌های گرمایی ناشی از اصطکاک، همیشه کمتر از ۱۰۰ درصد است. ۷۵ درصد انرژی الکتریکی در لامپ‌های روشنایی به گرما تبدیل می‌شود و فقط ۲۵ درصد آن به‌صورت نور درمی‌آید. از این‌رو، لامپ روشنایی مبدل انرژی کارآمدی نیست. کارآیی بعضی ماشین‌های الکتریکی که قسمت‌های متحرک ندارند، مثل ترانسفورماتورها، ممکن است به ۱۰۰ درصد نزدیک شود. از آن‌جا که مزیت مکانیکی یا نسبت نیرو را به‌صورت نسبت بار مقاوم (نیروی خارجی) به بار مؤثر (نیروی ورودی) تعریف می‌کنیم و نسبت سرعت را حاصل تقسیم مسافت پیموده‌شدۀ بار مؤثر بر مسافت پیموده‌شدۀ بار مقاوم می‌دانیم، کارآیی بعضی ماشین‌ها را به‌صورت حاصل تقسیم مزیت مکانیکی بر نسبت سرعت نیز تعریف می‌کنند. کارآیی در حالت خاصِ ماشین گرما هرگز از مقدار (فرمول ۱) تجاوز نمی‌کند، در این‌جا T_۱ دمای مطلق چشمۀ گرم ورود گرما، و T_۲ دمای مطلق چاهک سرد خروج گرماست.

فرمول ۱:

 

---