Razlika Između Topline Koja Se Odvodi I Postignutog Posla

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 08:39

Raspršena toplina u odnosu na posao koji je ostvaren

Za neke radove koristimo električne, mehaničke ili bilo koje druge vrste sustava. Na primjer, koristimo električnu opremu koja se naziva "žarulja" da bismo dobili svjetlost. U žarulji se električna energija pretvara u svjetlost (ili u elektromagnetske valove). Međutim, sva električna energija isporučena u žarulju ne pretvara se u svjetlost, iako mi to želimo. Dio električne energije pretvara se u toplinu (koju mi ne želimo), a poznata je kao odvođenje topline. Količina energije koja se zapravo pretvori u svjetlost (to je neki postotak ukupne isporučene energije) naziva se 'obavljenim radom'.

Toplina se rasipa

Bilo koji dinamički sustav (električni, mehanički ili bilo koji drugi) rasipa malo topline iz mnogih razloga kao što su trenje, impedancija, turbulencija itd. To je neželjena, ali nezaobilazna pojava prema zakonima termodinamike. Međutim, količinu odvođenja topline možemo smanjiti pravilnim dizajnom sustava. Na primjer, 'korekcija faktora snage' u električnim sustavima može u većoj mjeri smanjiti rasipanje topline.

U slučaju žarulje sa žarnom niti, toplina se rasipa kada struja prolazi kroz žarnu nit. Ne emitira samo željene svjetlosne valove, već i toplinu. Odvođenje topline je niže kod CFL i LED žarulja u odnosu na žarulje sa žarnom niti. Prema konceptima kao što su "entropija" i "Carnotov ciklus" u termodinamici, odvođenje topline je neizbježno, iako se može minimizirati.

Posao završen

U sustavu je obavljeni rad energija koja je pretvorena u ono što nam treba. Za žarulju je to količina svjetlosne energije koja se iz nje emitira. Za motor je to kinetička energija rotirajućeg dijela. Za televizor je to svjetlosna i zvučna energija koja se emitira iz njega. Postotak obavljenog posla u ukupnoj isporučenoj energiji poznat je pod nazivom 'učinkovitost'. Ostvareni posao uvijek je manji od ukupne isporučene energije, jer je neka količina odvođenja topline neizbježna. Stoga su 100% učinkoviti sustavi nemogući. Čak i potpuno mehanički sustav odvest će toplinu zbog trenja.

Koja je razlika između topline koja se odvodi i posla koji se postiže?

1. Obavljeni posao je količina energije pretvorena u željeni izlaz, pri čemu je odvođenje topline energija koja se troši kao toplina.

2. Potraženi posao je željeni dio, a odvođenje topline je neželjeno.

3. Iako je neželjeno, rasipanje topline ne može se smanjiti na nulu prema zakonima u fizici.

4. Ako je postotak obavljenog posla u odnosu na ukupnu isporučenu energiju veći, sustav je "visoko učinkovit", a sustav je "nisko učinkovit" ako je odvođenje topline veće.