Unterschied zwischen Wärmeabgabe und geleisteter Arbeit

Wärmeableitung gegen geleistete Arbeit

Wir arbeiten mit elektrischen, mechanischen oder anderen Systemen, um einige Arbeiten zu erledigen. Zum Beispiel verwenden wir die elektrische Ausrüstung, die als "Birne" bezeichnet wird, um Licht zu erzeugen. In einer Glühlampe wird elektrische Energie in Lichtenergie (oder in elektromagnetische Wellen) umgewandelt. Die gesamte in eine Glühlampe eingespeiste elektrische Energie wird jedoch nicht in Licht umgewandelt, obwohl dies gewünscht wird. Ein Teil der elektrischen Energie wird in Wärme umgewandelt (was wir nicht wollen) und wird als Wärmeableitung bezeichnet. Die Menge an Energie, die tatsächlich in Licht umgewandelt wird (dies ist ein gewisser Prozentsatz der gesamten zugeführten Energie), wird als "erledigte Arbeit" bezeichnet..

Wärme abgeführt

Jedes dynamische System (elektrisch, mechanisch oder ein anderes) leitet aus vielen Gründen, wie Reibung, Impedanz, Turbulenz usw., etwas Wärme ab. Dies ist ein unerwünschtes, aber unvermeidliches Phänomen nach den Gesetzen der Thermodynamik. Wir können jedoch die Wärmeableitung durch ein ordnungsgemäßes Systemdesign minimieren. Beispielsweise kann durch die „Leistungsfaktorkorrektur“ in elektrischen Systemen die Wärmeableitung stärker reduziert werden.

Im Falle einer Glühbirne wird Wärme abgeführt, wenn der Strom durch die Wendel fließt. Es strahlt nicht nur gewünschte Lichtwellen aus, sondern auch Wärme. Die Wärmeableitung ist bei CFL- und LED-Lampen geringer als bei Glühlampen. Gemäß den Begriffen wie "Entropie" und "Carnot-Zyklus" in der Thermodynamik ist die Wärmeableitung unvermeidlich, obwohl sie minimiert werden kann.

Arbeit vollbracht

In einem System ist geleistete Arbeit die Energie, die in das umgewandelt wurde, was wir brauchen. Für eine Glühlampe ist dies die Menge der von ihr emittierten Lichtenergie. Für einen Motor ist dies die kinetische Energie des rotierenden Teils. Für einen Fernseher wird Licht und Schallenergie von ihm abgegeben. Der Prozentsatz der geleisteten Arbeit an der gesamten gelieferten Energie wird als „Effizienz“ bezeichnet. Die geleistete Arbeit ist immer geringer als die gesamte zugeführte Energie, da eine gewisse Wärmeableitung unvermeidlich ist. Daher sind 100% effiziente Systeme nicht möglich. Sogar ein vollständig mechanisches System leitet aufgrund von Reibung etwas Wärme ab.