Rozdíl mezi teplem a prací
Share
Tepelné rozptýlení vs práce bylo dosaženo
K provedení práce používáme elektrické, mechanické nebo jiné systémy. Například k osvětlení používáme elektrická zařízení zvaná „žárovka“. V žárovce je elektrická energie přeměněna na světelnou energii (nebo na elektromagnetické vlny). Veškerá elektrická energie dodávaná do žárovky však není přeměněna na světlo, i když si přejeme, aby byla. Část elektrické energie je přeměněna na teplo (které nechceme) a je známo jako odvod tepla. Množství energie, která je ve skutečnosti přeměněna na světlo (toto je určité procento z celkové dodané energie), se nazývá „dokončená práce“.
Tepelné rozptýlení
Jakýkoli dynamický systém (elektrický, mechanický nebo jakýkoli jiný) rozptyluje určité teplo z mnoha důvodů, jako je tření, impedance, turbulence atd. Toto je nežádoucí, ale nevyhnutelný jev podle zákonů termodynamiky. Správným návrhem systému však můžeme minimalizovat množství odvádění tepla. Například „korekce účiníku“ v elektrických systémech může ve větší míře redukovat odvod tepla.
V případě žárovky se teplo rozptyluje, když proud protéká vláknem. Vyzařuje nejen požadované světelné vlny, ale také teplo. Rozptyl tepla je nižší u CFL a LED žárovek ve srovnání s klasickými žárovkami. Podle konceptů jako „entropie“ a „Carnotův cyklus“ v termodynamice je odvádění tepla nevyhnutelné, i když může být minimalizováno.
Práce byla dokončena
V systému je vykonaná práce energie, která byla přeměněna na to, co potřebujeme. Pro žárovku je to množství světelné energie z ní vyzařované. Pro motor je to kinetická energie rotující části. Pro televizi je to světelná a zvuková energie, která z ní vychází. Procento práce provedené na celkové dodané energii se nazývá „účinnost“. Dokončená práce je vždy menší než celková dodávaná energie, protože je nevyhnutelné určité množství tepla. Proto jsou 100% efektivní systémy nemožné. Dokonce i zcela mechanický systém rozptýlí určité teplo kvůli tření.
|
Jaký je rozdíl mezi ztrátou tepla a prací?? 1. Dokončená práce je množství energie přeměněné na požadovaný výkon, kde rozptyl tepla je energie zbytečná jako teplo. 2. Dokončená práce je hledanou součástí a je nežádoucí odvod tepla. 3. Ačkoli je nežádoucí, rozptyl tepla podle fyzických zákonů nelze snížit na nulu. 4. Pokud je procentuální podíl provedené práce na celkové dodané energii vyšší, je systém „vysoce účinný“, kde je systém „nízko účinný“, pokud je odvod tepla vyšší.
|
