virkningsgrad

Virkningsgrad er et mål på hvor effektiv en maskin eller en prosess er, og defineres som forholdet mellom utnyttbar effekt og tilført effekt.

Som symbol for virkningsgrad brukes den greske bokstaven η (liten eta). Virkningsgraden kan da beregnes som:

\(\begin{equation} \eta =\frac{P_{nyttbar}}{P_{tilført}} \end{equation}\)

For en varmekraftmaskin som arbeider mellom to temperaturer T_H (H for hot) og T_C (C for cold), er den teoretisk maksimale virkningsgraden som kan oppnås i en carnotsyklus gitt av ligningen:

\(\begin{equation} \eta = \frac{T_{H} - T_{C}}{T_{H}} = 1 - \frac{T_{C}}{T_{H}}\end{equation}\)

der temperaturen T er angitt som en termodynamisk temperatur. Dette gjelder for en ideell maskin, men i praksis er den faktiske virkningsgraden, kalt nyttevirkningsgraden, betraktelig mindre, og den varierer mellom ulike typer maskiner:

• Dieselmotorer har ideell virkningsgrad 85 prosent og nyttevirkningsgrad opp til 45 prosent
• Dampturbiner har nyttevirkningsgrad opp til 35 prosent
• Forbrenningsmotorer har nyttevirkningsgrad opp til 24 prosent
• Dampmaskiner har nyttevirkningsgrad på 10–15 prosent

Rent mekaniske maskiner, for eksempel turbiner, og elektriske maskiner, kan derimot ha virkningsgrad på over 90 prosent. Det vil si at over 90 prosent av den tilførte energien blir utnyttet av maskinen.