Heat Dissipated vs Work Accomplished
Vi bruker elektriske, mekaniske eller andre typer systemer for å få gjort noe arbeid. For eksempel bruker vi elektrisk utstyr som kalles 'pære' for å få lys. I en pære blir elektrisk energi konvertert til lysenergi (eller til elektromagnetiske bølger). Imidlertid blir ikke all elektrisk energi tilført en pære omgjort til lys, selv om vi ønsker det. Noe av den elektriske energien konverteres til varme (som vi ikke vil ha), og den er kjent som varmespredning. Mengden energi som faktisk konverteres til lys (dette er en prosentandel av den totale tilførte energien) kalles 'fullført arbeid'.
Varme forsvunnet
Ethvert dynamisk system (elektrisk, mekanisk eller annet) avgir litt varme på grunn av mange årsaker som friksjon, impedans, turbulens osv. Dette er et uønsket, men uunngåelig fenomen i henhold til termodynamikkens lover. Imidlertid kan vi minimere mengden varmespredning gjennom riktig systemdesign. For eksempel kan 'effektfaktorkorreksjon' i elektriske systemer redusere varmespredningen i større grad.
I tilfelle en glødelampe forsvinner varmen når strømmen strømmer gjennom filamentet. Den avgir ikke bare ønskede lysbølger, men også varme. Varmespredningen er lavere i CFL- og LED-pærer sammenlignet med glødepærer. I følge begrepene som 'entropi' og 'Carnot-syklus' i termodynamikk, er varmespredning uunngåelig, selv om den kan minimeres.
Arbeidet fullført
I et system er oppnådd arbeid energien som har blitt omgjort til det vi trenger. For en pære er det mengden lysenergi som sendes ut fra den. For en motor er det den kinetiske energien til den roterende delen. For en TV er det lys og lydenergi som sendes ut fra den. Prosentandelen av arbeidet som utføres til den totale tilførte energien er kjent som 'effektivitet'. Utført arbeid er alltid mindre enn den totale tilførte energien, da en viss mengde varmespredning er uunngåelig. Derfor er 100% effektive systemer umulige. Selv et helt mekanisk system vil avgi litt varme på grunn av friksjon.
Hva er forskjellen mellom varmespredning og arbeid oppnådd?
1. Arbeidet som er utført er mengden energi konvertert til ønsket effekt, hvor varmespredning er energien som går til spille som varme.
2. Utført arbeid er ønsket del, og varmespredning er uønsket.
3. Selv om det er uønsket, kan ikke varmespredning reduseres til null i henhold til lovene i fysikk.
4. Hvis prosentandelen arbeid utført til den totale tilførte energien er høyere, er systemet "høyeffektivt", der systemet er "laveffektivt" hvis varmespredningen er høyere.
