Verschil tussen afgesplitste warmte en volbracht werk

Warmte gedissipeerd ten opzichte van het bereikte werk

We gebruiken elektrisch, mechanisch of een ander type systeem om wat werk gedaan te krijgen. We gebruiken bijvoorbeeld de elektrische apparatuur die 'bulb' wordt genoemd om licht te krijgen. In een lamp wordt elektrische energie omgezet in lichtenergie (of in elektromagnetische golven). Alle elektrische energie die in een lamp wordt geleverd, wordt echter niet omgezet in licht, hoewel we dat wel willen. Een deel van de elektrische energie wordt omgezet in warmte (wat we niet willen), en het is bekend als warmtedissipatie. De hoeveelheid energie die daadwerkelijk in licht wordt omgezet (dit is een percentage van de totale geleverde energie) wordt het 'werk volbracht' genoemd.

Warmte gedissipeerd

Elk dynamisch systeem (elektrisch, mechanisch of een ander) verdrijft wat warmte als gevolg van vele redenen zoals wrijving, impedantie, turbulentie enz. Dit is een ongewenst, maar onvermijdelijk fenomeen volgens de wetten van de thermodynamica. We kunnen de hoeveelheid warmtedissipatie echter minimaliseren door een goed systeemontwerp. 'Power factor correction' in elektrische systemen kan bijvoorbeeld de warmtedissipatie in grotere mate verminderen.

In het geval van een gloeilamp wordt warmte gedissipeerd wanneer de stroom door de gloeidraad stroomt. Het straalt niet alleen gewenste lichtgolven uit, maar ook warmte. Warmtedissipatie is lager in CFL- en LED-lampen in vergelijking met gloeilampen. Volgens de begrippen 'entropie' en 'Carnot-cyclus' in de thermodynamica is warmtedissipatie onvermijdelijk, hoewel het kan worden geminimaliseerd.

Werk verricht

In een systeem is werk volbracht de energie die is omgezet in wat we nodig hebben. Voor een lamp is het de hoeveelheid lichtenergie die wordt uitgestraald. Voor een motor is het de kinetische energie van het roterende deel. Voor een televisie is het de licht- en geluidsenergie die ervan wordt geëmitteerd. Het percentage van de geleverde arbeid in de totale geleverde energie staat bekend als 'efficiëntie'. Werk verricht is altijd minder dan de totale geleverde energie, omdat een zekere mate van warmtedissipatie onvermijdelijk is. Daarom zijn 100% efficiënte systemen onmogelijk. Zelfs een volledig mechanisch systeem, zal wat warmte afgeven als gevolg van wrijving.

Wat is het verschil tussen warmteversipeld en voltooid werk??

1. Volbracht werk is de hoeveelheid energie omgezet in de gewenste output, waarbij warmtedissipatie de energie verspild als warmte is.

2. Volbracht werk is het gewenste onderdeel en warmtedissipatie is ongewenst.

3. Hoewel ongewenst, warmteafvoer kan niet worden herleid tot nul volgens de wetten in de natuurkunde.

4. Als het percentage van het geleverde werk voor de totale geleverde energie hoger is, is het systeem 'hoog efficiënt', waarbij het systeem 'laag efficiënt' is als de warmtedissipatie hoger is.

Fysica