Рассеиваемое тепло по сравнению с выполненной работой
Для выполнения работы мы используем электрические, механические или любые другие системы. Например, мы используем электрическое оборудование, называемое «лампочкой», чтобы получить свет. В лампочке электрическая энергия преобразуется в энергию света (или в электромагнитные волны). Однако вся электрическая энергия, подаваемая в лампочку, не преобразуется в свет, хотя мы этого и хотим. Некоторая часть электрической энергии преобразуется в тепло (что нам не нужно), и это называется рассеянием тепла. Количество энергии, которое фактически преобразуется в свет (это некоторый процент от общей поставленной энергии), называется «выполненной работой».
Рассеиваемое тепло
Любая динамическая система (электрическая, механическая или любая другая) рассеивает некоторое количество тепла по многим причинам, таким как трение, импеданс, турбулентность и т. Д. Это нежелательное, но неизбежное явление в соответствии с законами термодинамики. Однако мы можем минимизировать количество рассеиваемого тепла за счет правильной конструкции системы. Например, «коррекция коэффициента мощности» в электрических системах может в большей степени уменьшить рассеивание тепла.
В случае лампы накаливания тепло рассеивается, когда через нить протекает ток. Он излучает не только желаемые световые волны, но и тепло. Тепловыделение ниже у КЛЛ и светодиодных ламп по сравнению с лампами накаливания. Согласно таким понятиям, как «энтропия» и «цикл Карно» в термодинамике, рассеяние тепла неизбежно, хотя его можно минимизировать.
Работа выполнена
В системе выполненная работа - это энергия, которая была преобразована в то, что нам нужно. Для лампочки это количество излучаемой световой энергии. Для двигателя это кинетическая энергия вращающейся части. Для телевидения это излучаемая им световая и звуковая энергия. Процент выполненной работы по отношению к общей поставленной энергии известен как «эффективность». Выполненная работа всегда меньше, чем общая затраченная энергия, так как некоторое тепловыделение неизбежно. Поэтому 100% эффективные системы невозможны. Даже полностью механическая система будет рассеивать тепло из-за трения.
В чем разница между тепловыделением и выполненной работой?
1. Выполненная работа - это количество энергии, преобразованное в желаемую мощность, где рассеяние тепла - это энергия, теряемая в виде тепла.
2. Выполненная работа является желаемой частью, а рассеивание тепла нежелательно.
3. Хотя и нежелательно, тепловыделение не может быть сведено к нулю согласно законам физики.
4. Если процент выполненной работы по отношению к общей поставленной энергии выше, система является «высокоэффективной», тогда как система является «малоэффективной», если тепловыделение выше.
