КПД (коэффициент полезного действия) показывает, какая часть затраченной энергии (работы) превратилась в полезную энергию (работу). Он выражается в процентах.
КПД всегда меньше 100% из-за потерь энергии. Часть энергии рассеивается в виде тепла из-за трения, сопротивления воздуха, непрочности конструкций и других неидеальных факторов.
Полезная работа — это та часть работы, которая направлена на достижение основной цели механизма или устройства. Например, при подъеме груза полезной работой будет работа по перемещению самого груза.
Затраченная работа — это полная работа, совершенная для выполнения действия. Она включает в себя как полезную работу, так и работу, ушедшую на преодоление сил трения, сопротивления и других потерь.
Трение всегда ухудшает результат, уменьшая КПД. Сила трения является источником потерь энергии, так как для ее преодоления приходится совершать дополнительную работу, которая превращается в тепло и не идет на основную полезную цель.