Sự khác biệt giữa nhiệt phân tán và công việc đã hoàn thành

Nhiệt phân tán vs Công việc đã hoàn thành

Chúng tôi sử dụng điện, cơ khí hoặc bất kỳ loại hệ thống nào khác để hoàn thành một số công việc. Ví dụ: chúng tôi sử dụng thiết bị điện gọi là 'bóng đèn' để lấy ánh sáng. Trong một bóng đèn, năng lượng điện được chuyển đổi thành năng lượng ánh sáng (hoặc thành sóng điện từ). Tuy nhiên, tất cả năng lượng điện được cung cấp vào bóng đèn không được chuyển đổi thành ánh sáng, mặc dù chúng tôi mong muốn nó được. Một số năng lượng điện được chuyển đổi thành nhiệt (mà chúng ta không muốn), và nó được gọi là tản nhiệt. Lượng năng lượng thực sự được chuyển đổi thành ánh sáng (đây là một phần trăm của tổng năng lượng được cung cấp) được gọi là 'công việc đã hoàn thành'.

Nhiệt độ tiêu tan

Bất kỳ hệ thống động lực nào (điện, cơ khí hoặc bất kỳ hệ thống nào khác) đều tiêu tan một lượng nhiệt do nhiều lý do như ma sát, trở kháng, nhiễu loạn, v.v ... Đây là một hiện tượng không mong muốn, nhưng không thể tránh khỏi theo quy luật nhiệt động lực học. Tuy nhiên, chúng ta có thể giảm thiểu lượng tản nhiệt thông qua thiết kế hệ thống phù hợp. Ví dụ: 'hiệu chỉnh hệ số công suất' trong các hệ thống điện có thể làm giảm mức độ tản nhiệt ở mức độ lớn hơn.

Trong trường hợp bóng đèn sợi đốt, nhiệt bị tiêu tan khi dòng điện chạy qua dây tóc. Nó không chỉ phát ra sóng ánh sáng mong muốn, mà còn tỏa nhiệt. Tản nhiệt trong bóng đèn CFL và LED thấp hơn so với bóng đèn sợi đốt. Theo các khái niệm như 'entropy' và 'chu trình Carnot' trong nhiệt động lực học, tản nhiệt là không thể tránh khỏi, mặc dù nó có thể được giảm thiểu.

Công việc đã hoàn thành

Trong một hệ thống, công việc hoàn thành là năng lượng đã được chuyển đổi thành những gì chúng ta cần. Đối với một bóng đèn, đó là lượng năng lượng ánh sáng phát ra từ nó. Đối với một động cơ, nó là động năng của phần quay. Đối với một chiếc tivi, nó là ánh sáng và năng lượng âm thanh phát ra từ nó. Tỷ lệ phần trăm công việc hoàn thành trên tổng năng lượng được cung cấp được gọi là "hiệu quả". Công việc hoàn thành luôn ít hơn tổng năng lượng được cung cấp, vì một số lượng tản nhiệt là không thể tránh khỏi. Do đó, hệ thống hiệu quả 100% là không thể. Ngay cả một hệ thống hoàn toàn cơ học, sẽ tiêu tan một lượng nhiệt do ma sát.