Cálculo de la eficiencia energética

¿Qué es la eficiencia energética?

Probablemente haya escuchado las palabras “eficiencia energética” en relación con el uso de electrodomésticos de bajo consumo para obtener beneficios económicos y medioambientales. En las ciencias, sin embargo, la eficiencia energética se vuelve un poco más técnica.

La eficiencia energética es cuánta energía se produce en un proceso frente a la cantidad de energía suministrada. Por ejemplo, una bombilla recibe cierta cantidad de electricidad. La eficiencia energética se trata de la cantidad de electricidad que se convierte en luz utilizable. Se trata de comparar la salida de algo con la entrada.

La formula

Ahora imagina que eres el dueño de una galería de arte local. Muestra todas sus obras de arte de 8 am a 8 pm. Está interesado en la eficiencia energética porque en realidad gasta bastante dinero en encender todas las luces de su galería.

Desea saber cuánto de la electricidad que paga se convierte realmente en luz utilizable mediante sus bombillas. Para ayudarlo a resolver esto, use la siguiente fórmula para encontrar la eficiencia energética:

• La letra griega eta , la que parece casi una ‘n’, representa su eficiencia energética.
• W representa la cantidad de trabajo o energía en unidades de julios. Se multiplica por 100 para convertirlo en un porcentaje.

Calculador

Siga adelante y use esta fórmula para ver qué tan bien están haciendo su trabajo sus bombillas. Sus bombillas utilizan actualmente 4.500 julios de energía por minuto. Y cada minuto, emiten 99 julios de energía luminosa. Entonces, obtenemos:

¡Guauu! Tus bombillas consumen mucha energía pero no producen mucha luz. Entonces, ¿a dónde va el resto de la energía? Recuerde, la ley de conservación de la energía dice que la energía no se pierde ni se crea en ningún sistema cerrado, simplemente se cambia.

Entonces, dado que solo el 2.2% de la electricidad que le da a sus bombillas se está convirtiendo en luz, ¿a dónde va el otro 97.8% de la electricidad? ¿Ha tocado alguna vez una bombilla encendida? Te quemaste la mano, ¿no? Sí, esa energía se convierte en calor, mucho calor.

En un proceso ideal, toda su entrada de energía se convertiría en energía de salida utilizable y su eficiencia sería del 100%, lo que significa que toda su energía se convertiría en energía de salida. Entonces, una bombilla ideal convertiría toda su energía eléctrica en luz y permanecería fría al tacto. No convertiría la energía eléctrica en calor.

Ejemplo de eficiencia energética

Ahora, intente calcular la eficiencia energética de un proceso en particular.

Esta vez, el proceso es el de un ciclista en bicicleta. El ciclista dedica 650 Julios de trabajo a pedalear su bicicleta. La bicicleta convierte esta energía en 150 julios de energía de salida que la impulsa. ¿Cuál es la eficiencia energética del ciclista?

Para responder a esta pregunta, primero deberá ubicar su entrada de trabajo y su salida de trabajo. Su entrada de trabajo es la cantidad de energía que pone en el proceso. En este caso, los 650 Julios del ciclista. La salida de trabajo es la energía que emite el proceso, los 150 julios de energía que emite la bicicleta. Ahora, puede continuar y conectar estos números en su ecuación.

La eficiencia energética del ciclista es del 23,1%. Una vez más, la mayor parte de la energía que se pone en el sistema se convierte en otra cosa. En este caso, mucho también es calor. Es por eso que se calienta cuando hace ejercicio.

Resumen de la lección

La definición de eficiencia energética es cuánta energía se produce en un proceso versus la cantidad de energía que se le da al proceso. La formula es:

La letra griega eta (que se parece a ‘n’) representa la eficiencia como porcentaje. Su trabajo o entrada y salida de energía (W) están en julios.

Para usar esta fórmula, encuentre la producción de trabajo y las cantidades de entrada de trabajo y conéctelas a la fórmula para evaluar.