Lämmöntuotto vs. työ suoritettu
Käytämme sähköisiä, mekaanisia tai minkä tahansa muun tyyppisiä järjestelmiä työn tekemiseen. Esimerkiksi valon saamiseksi käytämme sähkölaitteita nimeltä lamppu. Lampussa sähköenergia muuttuu valoenergiaksi (tai sähkömagneettisiksi aaltoiksi). Lamppuun syötettyä sähköenergiaa ei kuitenkaan muuteta valoksi, vaikka haluamme sen olevan. Osa sähköenergiasta muuttuu lämmöksi (jota emme halua), ja se tunnetaan lämmön haihdutuksena. Tosiasiallisesti valoksi muunnettavaa energiamäärää (tämä on noin prosenttiosuus toimitetusta kokonaisenergiasta) kutsutaan "suoritetuksi työksi".
Lämpö hävisi
Mikä tahansa dynaaminen järjestelmä (sähköinen, mekaaninen tai mikä tahansa muu) johtaa jonkin verran lämpöä monista syistä, kuten kitkasta, impedanssista, turbulenssista jne. Tämä on ei-toivottu, mutta väistämätön ilmiö termodynamiikan lakien mukaan. Voimme kuitenkin minimoida lämmöntuoton määrän asianmukaisella järjestelmän suunnittelulla. Esimerkiksi '' tehokertoimen korjaus '' sähköjärjestelmissä voi vähentää lämmöntuottoa enemmän.
Hehkulampun tapauksessa lämpö haihtuu, kun virta kulkee hehkulangan läpi. Se ei lähetä vain haluttuja valoaaltoja vaan myös lämpöä. Lämmöntuotto on pienempi CFL- ja LED-lampuissa verrattuna hehkulamppuihin. Termodynamiikan käsitteiden kuten "entropia" ja "Carnot-sykli" mukaan lämmöntuotto on väistämätöntä, vaikka se voidaan minimoida.
Työ suoritettu
Järjestelmässä saavutettu työ on energia, joka on muunnettu tarvitsemallemme. Lampun osalta se on siitä säteilevän valoenergian määrä. Moottorille se on pyörivän osan liike-energia. Televisiolle se on sen lähettämää valo- ja äänienergiaa. Suoritetun työn prosenttiosuus toimitetusta kokonaisenergiasta tunnetaan tehokkuutena. Saavutettu työ on aina vähemmän kuin syötetty kokonaisenergia, koska jonkinlainen lämmöntuotto on väistämätöntä. Siksi 100-prosenttisesti tehokkaat järjestelmät ovat mahdottomia. Jopa täysin mekaaninen järjestelmä haihtaa jonkin verran lämpöä kitkan takia.
Mitä eroa on lämmöntuotannon ja suoritetun työn välillä?
1. Saavutettu työ on energiamäärä, joka muunnetaan halutuksi tuotokseksi, jossa lämmöntuotto on lämpönä hukattavaa energiaa.
2. Saavutettu työ on haluttu osa, ja lämmöntuotto ei ole toivottua.
3. Vaikka lämmöntuotto ei ole toivottavaa, sitä ei voida vähentää nollaan fysiikan lakien mukaan.
4. Jos suoritetun työn prosenttiosuus toimitetusta kokonaisenergiasta on suurempi, järjestelmä on "erittäin tehokas", kun järjestelmä on "heikosti tehokas", jos lämmöntuotto on suurempi.
