Распрострањена топлота у односу на посао
Да бисмо обавили неки посао, користимо електричне, механичке или било које друге врсте система. На пример, користимо електричну опрему која се зове „сијалица“ да добијемо светлост. У сијалици се електрична енергија претвара у светлосну енергију (или у електромагнетне таласе). Међутим, сва електрична енергија која се испоручује у сијалици није претворена у светлост, мада то желимо. Дио електричне енергије се претвара у топлину (коју не желимо), а позната је и као расипање топлоте. Количина енергије која се заправо претвара у светлост (ово је неки проценат укупне испоручене енергије) назива се "завршеним радом".
Топлота распршена
Било који динамички систем (електрични, механички или било који други) расипа нешто топлоте због многих разлога, попут трења, импеданције, турбуленције итд. То је нежељена, али неизбежна појава у складу са законима термодинамике. Међутим, можемо смањити количину расипања топлоте правилним дизајном система. На пример, „корекција фактора снаге“ у електричним системима може у већој мери да смањи расипање топлоте.
У случају жаруље са ужареном силом, топлота се распршује када струја тече кроз филамент. Емитује не само жељене светлосне таласе, већ и топлоту. Расипање топлоте је ниже код сијалица ЦФЛ и ЛЕД у поређењу са сијалицама са жарном нити. Према концептима као што су 'ентропија' и 'Царнотов циклус' у термодинамици, расипање топлоте је неизбежно, мада се може свести на минимум.
Рад завршен
У систему је постигнут рад енергија која је претворена у оно што нам је потребно. За сијалицу је то количина светлосне енергије која се емитује из ње. За мотор је кинетичка енергија ротирајућег дела. За телевизију се емитује светлост и звучна енергија. Проценат обављеног рада у укупној испорученој енергији познат је као "ефикасност". Обављени рад је увек мањи од укупне испоручене енергије, јер је одређена количина расипања топлоте неизбежна. Стога су 100% ефикасни системи немогући. Чак и потпуно механички систем ће расипати нешто топлоте због трења.
Која је разлика између топлотне распршене и завршене радне снаге? 1. Обављени рад је количина енергије претворене у жељени излаз, при чему се расипање топлоте троши као топлота. 2. Обављени посао је жељени део, а расипање топлоте је непожељно. 3. Иако се нежељено, расипање топлоте не може свести на нулу према законима физике. 4. Ако је проценат обављеног рада у укупној испорученој енергији већи, систем је „високо ефикасан“, где је систем „ниско ефикасан“ ако је расипање топлоте веће.
|