Razlika između raspodjeljene topline i izvedenog rada
Share
Raspršena toplina prema ostvarenom radu
Za rješavanje nekih poslova koristimo električne, mehaničke ili bilo koje druge vrste sustava. Na primjer, mi koristimo električnu opremu pod nazivom "žarulja" za dobivanje svjetlosti. U žarulji se električna energija pretvara u svjetlosnu energiju (ili u elektromagnetske valove). Međutim, sva električna energija koja se isporučuje u žarulji ne pretvara se u svjetlost, iako to želimo. Dio električne energije pretvara se u toplinu (koju ne želimo), a poznata je i kao rasipanje topline. Količina energije koja se zapravo pretvara u svjetlost (to je neki postotak ukupne isporučene energije) naziva se "završenim radom".
Toplina raspršena
Bilo koji dinamički sustav (električni, mehanički ili bilo koji drugi) rasipa nešto topline zbog mnogih razloga kao što su trenje, impedancija, turbulencija itd. Prema zakonima termodinamike ovo je nepoželjna, ali neizbježna pojava. Međutim, količinu raspodjele topline možemo minimalizirati 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 teče kroz žarulju. Emitira ne samo željene svjetlosne valove, već i toplinu. Rješavanje topline je niže u žaruljama CFL i LED u usporedbi s žaruljama sa žarnom niti. Prema konceptima kao što su 'entropija' i 'Carnotov ciklus' u termodinamici, rasipanje topline je neizbježno, iako se može svesti na minimum.
Dovršeni rad
U sustavu je postignuta rad energija koja je pretvorena u ono što nam treba. Za žarulju je riječ o količini svjetlosne energije koju emitira iz nje. Za motor je kinetička energija rotirajućeg dijela. Za televiziju je emitirana svjetlost i zvučna energija. Postotak obavljenog rada u ukupnoj isporučenoj energiji poznat je kao "učinkovitost". Dovršeni rad je uvijek manji od ukupno isporučene energije, jer je neizbježna određena količina rasipanja topline. Stoga su 100% učinkoviti sustavi nemogući. Čak i potpuno mehanički sustav će uslijed trenja izgubiti nešto topline.
|
Koja je razlika između topline koja se odvodi i dovršenog rada? 1. Obavljeni posao je količina energije pretvorena u željeni izlaz, gdje je rasipanje topline energija izgubljena kao toplina. 2. Obavljeni posao je željeni dio, a rasipanje topline je nepoželjno. 3. Iako se neželjeno, rasipanje topline ne može svesti na nulu prema zakonima fizike. 4. Ako je postotak obavljenog rada u ukupnoj isporučenoj energiji viši, sustav je „visoko učinkovit“, gdje je sustav „nisko učinkovit“ ako je rasipanje topline veće.
|
