Công Thức Tính Hiệu Suất Phản ứng - Vật Lý - LabVIETCHEM

Hiệu suất là gì? Công thức tính hiệu suất được xác định như nào? Đó là những kiến thức vô cùng quan trọng và được áp dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày. Và bài viết này sẽ giúp các bạn trả lời những câu hỏi trên một cách chi tiết nhất. Hãy dành ít phút để theo dõi với chúng tôi nhé.

Hiệu suất là gì?

Mục lục

• Hiệu suất là gì ?
• Công thức tính hiệu suất
  • A/ Công thức tính hiệu suất phản ứng hóa học
  • B/ Công thức tính hiệu suất vật lý
  • C/ Công thức tính hiệu suất trong quản trị doanh nghiệp

Hiệu suất là gì ?

Hiệu suất là đại lượng dùng để đánh giá khả năng thực hiện công việc nhằm tránh lãng phí công sức, tiền bạc, thời gian…dành cho công việc đó. Một công việc được coi là hiệu quả nếu công việc đó có hiệu suất cao và khi hiệu suất càng cao thì công việc đó càng thuận lợi.

Ngoài ra, hiệu suất cũng được xem là thước đo mức độ đầu vào được dùng cho một mục đích, nhiệm vụ, chức năng được yêu cầu của đầu ra. Nó bao gồm các khả năng của một ứng dụng cụ thể để sản xuất ra một kết quả cụ thể với một số tiền tối thiểu hoặc số lượng chất thải, công sức, chi phí không cần thiết.

Công thức tính hiệu suất

Công thức tính hiệu suất thực chất là việc tìm ra tỉ số giữa công có ích so với công toàn phần (là tổng công có ích và công hao phí). Cụ thể như sau:

H = A1/A

Trong đó:

• H là hiệu suất
• A1 là công có ích
• A là công toàn phần

Kết quả sẽ thể hiện công việc đó có đạt hiệu quả hay không và công hao phí càng ít thì hiệu suất công việc đó càng cao.

A/ Công thức tính hiệu suất phản ứng hóa học

Cho phương trình phản ứng hóa học: A+B –> C

Từ phương trình, ta có hiệu suất phản ứng được xác định như sau:

+> Theo số mol

H = số mol phản ứng x 100% / số mol ban đầu

Chú ý: Tính hiệu suất theo số mol chất thiếu hay chính là số mol nhỏ.

+> Theo khối lượng

H = khối lượng thu được thực tế x 100% / khối lượng thu được tính theo phương trình

Lưu ý là tính hiệu suất theo số mol chất thiếu (theo số mol nhỏ)

H = (mtt x 100%)/ mlt

Trong đó:

• H là hiệu suất phản ứng (%)
• mtt là khối lượng thu được thực tế (g)
• mlt là khối lượng thu được lý thuyết tính theo phương trình (g)

Từ công thức trên, ta có thể suy ra một số công thức khác như: 

1/ Công thức tính khối lượng chất tham gia khi có hiệu suất

Vì hiệu suất phản ứng hóa học thấp hơn 100% nên lượng chất thực tế tham gia vào phản ứng phải lớn hơn nhiều để bù vào sự hao hụt. Sau khi tính toán được khối lượng chất tham gia theo phương trình phản ứng, ta sẽ xác định được khối lượng chất tham gia khi có hiệu suất theo công thức sau:

mtt = (mlt x 100)/ H

Trong đó:

• mtt là khối lượng chất tham gia khi có hiệu suất (g)
• mlt là khối lượng chất tham gia theo phương trình phản ứng (g)
• H là hiệu suất phản ứng (%)

2/ Công thức tính khối lượng sản phẩm khi có hiệu suất

Vì hiệu suất phản ứng hóa học nhỏ hơn 100% nên khối lượng sản phẩm thực tế thu được sau phản ứng phải nhỏ hơn nhiều sự hao hụt. Sau khi tính toán được khối lượng sản phẩm theo phương trình phản ứng, ta sẽ xác định được khối lượng sản phẩm khi có hiệu suất theo công thức sau:

mtt = (mlt x 100)/ H

Trong đó

• mtt là khối lượng sản phẩm thu được khi có hiệu suất (g)
• mlt là được khối lượng sản phẩm theo phương trình phản ứng (g)
• H là hiệu suất phản ứng hóa học (%)

3/ Bài tập minh họa

Ví dụ 1: Nung 0,1 mol Canxi cacbonat thu được 0,08 mol Canxi oxit. Tính hiệu suất phản ứng hóa học xảy ra.

Giải: 

CaCO3 → CaO + CO2

Theo phương trình phản ứng nCaCO3 = nCaO = 0,08 mol.

Áp dụng công thức tính hiệu suất phản ứng hóa học theo số mol, ta có:

H = (0,08/0,1) x 100 = 80%

Ví dụ 2: Tính khối lượng Natri và thể tích khí Clo cần dùng để điều chế 4,68 gam muối Natri Clorua. Cho hiệu suất phản ứng là 80%

Giải:

nNaCl = mNaCl/ MNaCl = 4,68/58,5 = 0,08 (mol)

Phương trình hóa học: 2Na + Cl2 → 2NaCl (1)

Theo phương trình hóa học (1) và hiệu suất phản ứng là 80%, ta có: 

nNa = 0,08 x 100/80 = 0,1 (mol) => Khối lượng Natri cần dùng là mNa = 0,1 x 23 = 2,3 (g)

nCl2 = (0,08 x 100)/2 x 80 = 0,05 (mol) => Thể tích khí Clo cần dùng là VCl2 = 0,05 x 22,4 = 1,12 (l)

Ví dụ 3: Cho 19,5 gam kẽm phản ứng với 7 lít khí clo, thu được 36,72 gam muối clorua ZnCl2. Tính hiệu suất của phản ứng.

Giải

Ta có: nZn = 19,5/65 = 0,3 (mol)

nCl2 = 7/22,4 = 0,3125 (mol)

nZnCl2 = 0,27 (mol)

Phương trình phản ứng: Zn + Cl2 → ZnCl2

Theo phương trình trên ta thấy, nCl2 > nZn => Zn là chất thiếu, nên hiệu suất sẽ tính theo số mol chất thiếu.

=> nZn phản ứng = nZnCl2 = 0,27 (mol)

Hiệu suất phản ứng: H = (số mol Zn phản ứng x 100) /số mol Zn ban đầu

= 0,27 x 100/0,3 = 90%

Ví dụ 4: Nung 4,9 g Kali clorat KClO3 có xúc tác thu được 2,5 g Kali clorua KCl và khí oxi. Tính hiệu suất của phản ứng.

Giải:

Vì không biết phản ứng có xảy ra hết hay không nên ta sẽ tính các thông số dựa theo sản phẩm thu được.

nKCl = 2,5/74,5 = 0,034 mol

Phương trình phản ứng:

2KClO3 → 2KCl + 3O2 

Từ phương trình, ta có nKClO3 phản ứng = nKCl = 0,034 mol

=> Khối lượng Kali clorat thực tế phản ứng: mKClO3 = 0,034.1225 = 4,165 (g)

Vậy hiệu suất phản ứng được xác định là:

H = 4,165/4,9 x 100% = 85% 

Ví dụ 5: Tính khối lượng natri và thể tích khí clo (đktc) để điều chế 8,775 g muối natri clorua (NaCl), cho hiệu suất phản ứng là 75%.

Giải

nNaCl = 8,775/ 58,5 = 0,15 mol 

2Na + Cl2 → 2NaCl 

Theo phương trình phản ứng, ta có nNa = nNaCl => m Na lý thuyết = 0,15.23 = 3,45 (g)

nCl2 = ½ nNaCl => V Cl2 lý thuyết = 0,075.22,4 = 1,68 (l)

Vì hiệu suất phản ứng là 75% nên ta có:

Khối lượng natri thực tế: m Na thực tế = 3,45 x 100/ 75 = 4,6 (g)

Thể tích khí Clo thức tế: V Cl2 thực tế = 1,68 x 100/75 = 2,24 (l)

B/ Công thức tính hiệu suất vật lý

Trong lĩnh vực vật lý, người ta dùng công suất tính hiệu suất để tính hiệu suất của nguồn điện, bếp điện,…

Công thức tính hiệu suất vật lý: H = A1/A

Ví dụ: Một người dùng ròng rọc kéo một vật nặng 500N lên độ cao 4m. Lực tác động của người này tới ròng rọc là 200N. Tính hiệu suất của ròng rọc hoạt động

Giải:

Trước hết, ta cần xác định công có ích A1 và công toàn phần A, cụ thể như sau:

A1 - Công nâng trực tiếp vật lên cao (công có ích):

A1 = P x h = 500 x 3 = 1500 (J)

Vì người dùng sử dụng ròng rọc động, cho nên chiều dài đường đi sẽ tăng gấp đôi. Thực tế độ dài của dây kéo sẽ là:

S = 2 x h = 2 x 4 = 8 (m)

Công toàn phần A được xác định:

A = F x S = 200 x 8 = 1600 (J)

Áp dụng công thức tính hiệu suất:  H = A1/A, ta có:

H = ( 1500 x 100% )/1600 = 93,7%

Vậy hiệu suất của ròng rọc là 93,7%.

C/ Công thức tính hiệu suất trong quản trị doanh nghiệp

Hiệu suất là giá trị đo lường các nguồn lực được sử dụng tốt như thế nào để đạt đến một mục tiêu cụ thể hay chính là sự so sánh giữa kết quả đạt được với chi phí bỏ ra trong quá trình thực hiện một mục tiêu nào đó. Tỷ lệ giữa kết quả đạt được trên chi phí bỏ ra càng lớn thì hiệu suất càng cao.

H = Kết quả đạt được x 100 / Chi phí

So sánh giữa hiệu suất và hiệu quả trong quản trị doanh nghiệp

So sánh giữa hiệu suất và hiệu quả

Giống nhau: Đều được xác định dựa trên kết quả đạt được của quá trình thực hiện.

Khác nhau: 

	Hiệu quả	Hiệu suất
Khái niệm	Là khái niệm dùng để chỉ việc hoàn thành đúng việc và tạo ra nhiều giá trị nhất so với mục tiêu đã đề ra.	Là khái niệm dùng để chỉ sự hoàn thành mục tiêu công việc đặt ra với chi phí thấp nhất có thể.
Vai trò	Đo lường sự thích hợp của các mục tiêu công việc đã được chọn. Từ đó, xem xét xem những mục tiêu có đúng không và mức độ thực hiện công việc xét trên những mục tiêu đặt ra như thế nào.	Đo lường các nguồn lực xem chúng được sử dụng tốt như thế nào để đạt đến mục tiêu công việc đã đặt ra. Hay đó chính là sự so sánh giữa kết quả đạt được với chi phí bỏ ra trong quá trình thực hiện một mục tiêu nào đó.
Mục đích	Làm đúng việc.	Làm việc đúng cách và đúng phương pháp.
Cách tính	Là phép so sánh giữa kết quả đạt được với mục tiêu đúng đắn đã đặt ra ban đầu.	Dựa trên tỷ lệ kết quả đạt với chi phí bỏ ra để đạt được kết quả đó.
Mức độ quan trọng trong quản trị	Quan trọng hơn	Ít quan trọng hơn
Yếu tố cấu thành	Mục tiêu đúng, mức độ phù hợp, kế hoạch hợp lý.	Phương tiện thích hợp, cách thức phù hợp, quản lý hợp lý

Vậy là labVIETCHEM đã giúp các bạn trả lời được câu hỏi hiệu suất là gì và công thức tính hiệu suất như thế nào? Cảm ơn sự quan tâm theo dõi của bạn đọc với bài viết này và chúng tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các bạn để bài viết được hoàn thiện hơn.