Lämpö hajautettu vs. työ suoritettu
Käytämme sähköisiä, mekaanisia tai muun tyyppisiä järjestelmiä saadaksesi töitä. Esimerkiksi, käytämme ”lamppu” -nimistä sähkölaitetta valon saamiseksi. Polttimessa sähköenergia muuttuu valoenergiaksi (tai sähkömagneettisiksi aaltoiksi). Koko polttimeen syötetty sähköenergia ei kuitenkaan muutu valoon, vaikka toivomme sen olevan. Osa sähköenergiasta muuttuu lämmöksi (mitä emme halua), ja sitä kutsutaan lämmönpoistoksi. Energian määrää, joka tosiasiallisesti muunnetaan valoksi (tämä on noin prosenttiosuus toimitetusta kokonaisenergiasta), kutsutaan 'suoritetuksi työksi'.
Lämpö hajosi
Mikä tahansa dynaaminen järjestelmä (sähköinen, mekaaninen tai mikä tahansa) hajottaa jonkin verran lämpöä monista syistä, kuten kitka, impedanssi, turbulenssi jne. Tämä on ei-toivottu, mutta väistämätön ilmiö termodynamiikan lakien mukaan. Kuitenkin voimme minimoida lämmön haihtumisen oikealla järjestelmän suunnittelulla. Esimerkiksi 'tehokertoimen korjaus' sähköjärjestelmissä voi vähentää lämmön häviämistä suuremmassa määrin.
Hehkulampun tapauksessa lämpö hajoaa, kun virta virtaa hehkulangan läpi. Se ei lähetä vain toivottuja valoaaltoja, vaan myös lämpöä. Lämpöhäviö on pienempi CFL- ja LED-lampuissa verrattuna hehkulamppuihin. Termodynamiikan käsitteiden, kuten 'entropia' ja 'carnot-sykli', mukaan lämmönpoisto on väistämätöntä, vaikka se voidaan minimoida.
Työ suoritettu
Järjestelmässä suoritettu työ on energiaa, joka on muutettu tarvitsemmemme. Polttimon tapauksessa se on siitä emittoidun valon energian määrä. Moottorilla se on pyörivän osan kineettinen energia. Televisiossa se säteilee siitä valoa ja ääntä. Suoritetun työn prosentuaalinen osuus kokonaistuotannosta tunnetaan nimellä 'tehokkuus'. Suoritettu työ on aina pienempi kuin toimitettu kokonaisenergia, koska jonkin verran lämmönpoistoa on väistämätöntä. Siksi 100% tehokkaat järjestelmät ovat mahdottomia. Jopa täysin mekaaninen järjestelmä hajottaa jonkin verran lämpöä kitkan vuoksi.
Mitä eroa on Heat Dissipated -työn ja suoritetun työn välillä?? 1. Suoritettu työ on energian määrä, joka muunnetaan halutuksi tuotokseksi, jossa lämmönhukka on lämpöä hukkaava energia. 2. Suoritettu työ on haluttu osa, ja lämmönpoisto ei ole toivottavaa. 3. Vaikka lämmön hajoamista ei toivotakaan, sitä ei voida vähentää nollaan fysiikan lakien mukaan. 4. Jos suoritetun työn osuus toimitetusta kokonaisenergiasta on korkeampi, järjestelmä on ”erittäin tehokas”, missä järjestelmä on ”heikko tehokas”, jos lämmönpoisto on suurempi.
|