Rozdiel medzi teplom odvádzaným a vykonanou prácou
Share
Tepelné rozptýlenie verzus vykonaná práca
Na vykonanie práce používame elektrické, mechanické alebo akékoľvek iné systémy. Napríklad na osvetlenie používame elektrické zariadenie nazývané „žiarovka“. V žiarovke sa elektrická energia premieňa na svetelnú energiu (alebo na elektromagnetické vlny). Avšak všetka elektrická energia dodávaná do žiarovky sa neprevedie na svetlo, hoci si to želáme. Časť elektrickej energie sa premieňa na teplo (ktoré nechceme) a nazýva sa rozptyl tepla. Množstvo energie, ktorá sa skutočne premieňa na svetlo (toto je určité percento z celkovej dodanej energie), sa nazýva „vykonaná práca“..
Tepelné rozptýlenie
Akýkoľvek dynamický systém (elektrický, mechanický alebo akýkoľvek iný) rozptyľuje určité množstvo tepla z mnohých dôvodov, ako sú trenie, impedancia, turbulencia atď. Podľa zákonov o termodynamike je to nežiaduci, ale nevyhnutný jav. Správnym návrhom systému však môžeme minimalizovať množstvo odvádzaného tepla. Napríklad „korekcia účinníka“ v elektrických systémoch môže vo väčšej miere znižovať odvod tepla.
V prípade žiarovky sa teplo rozptyľuje, keď prúd preteká vláknom. Vyžaruje nielen požadované svetelné vlny, ale aj teplo. Rozptyl tepla je nižší v CFL a LED žiarovkách v porovnaní s klasickými žiarovkami. Podľa koncepcií termodynamiky ako „entropia“ a „Carnotov cyklus“ je rozptyl tepla nevyhnutelný, aj keď je možné ho minimalizovať..
Práca dokončená
V systéme je vykonaná práca energia, ktorá sa zmenila na to, čo potrebujeme. Pre žiarovku je to množstvo svetelnej energie, ktorá z nej vyžaruje. Pre motor je to kinetická energia rotujúcej časti. Pre televíziu je to svetelná a zvuková energia, ktorá z nej vychádza. Percentuálny podiel vykonanej práce na celkovej dodanej energii sa nazýva „účinnosť“. Vykonaná práca je vždy menšia ako celková dodaná energia, pretože je nevyhnutné vyhnúť sa určitému množstvu tepla. Preto sú 100% efektívne systémy nemožné. Dokonca aj úplne mechanický systém rozptýli určité množstvo tepla v dôsledku trenia.
|
Aký je rozdiel medzi stratou tepla a vykonanou prácou? 1. Vykonaná práca je množstvo energie prevedené na požadovaný výkon, kde rozptylom tepla je energia plytvaná ako teplo. 2. Vykonaná práca je hľadanou súčasťou a je nežiaduce odvádzanie tepla. 3. Aj keď je rozptyl tepla nežiaduci, podľa zákonov vo fyzike sa nemôže znížiť na nulu. 4. Ak je percentuálny podiel vykonanej práce na celkovej dodanej energii vyšší, systém je „vysoko efektívny“, ak je systém „nízko efektívny“, ak je odvod tepla vyšší.
|
