تبديد الحرارة مقابل العمل المنجز
نستخدم الأنظمة الكهربائية أو الميكانيكية أو أي نوع آخر من الأنظمة لإنجاز بعض الأعمال. على سبيل المثال ، نستخدم معدات كهربائية تسمى "لمبة" للحصول على الضوء. في المصباح ، يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية (أو إلى موجات كهرومغناطيسية). ومع ذلك ، فإن كل الطاقة الكهربائية التي يتم توفيرها في المصباح لا يتم تحويلها إلى ضوء ، على الرغم من أننا نتمنى أن تكون كذلك. يتم تحويل بعض الطاقة الكهربائية إلى حرارة (لا نريدها) ، وتعرف باسم تبديد الحرارة. كمية الطاقة التي يتم تحويلها فعليًا إلى ضوء (هذه نسبة مئوية من إجمالي الطاقة المقدمة) تسمى "العمل المنجز".
تبدد الحرارة
أي نظام ديناميكي (كهربائي أو ميكانيكي أو أي نظام آخر) يبدد بعض الحرارة لأسباب عديدة مثل الاحتكاك والمقاومة والاضطراب وما إلى ذلك. هذه ظاهرة غير مرغوب فيها ولكن لا يمكن تجنبها وفقًا لقوانين الديناميكا الحرارية. ومع ذلك ، يمكننا تقليل مقدار تبديد الحرارة من خلال تصميم نظام مناسب. على سبيل المثال ، "تصحيح عامل القدرة" في الأنظمة الكهربائية يمكن أن يقلل من تبديد الحرارة إلى حد كبير.
في حالة وجود لمبة متوهجة ، تتبدد الحرارة عندما يتدفق التيار عبر الفتيل. لا تصدر موجات الضوء المطلوبة فحسب ، بل تنبعث منها الحرارة أيضًا. تبديد الحرارة أقل في المصابيح الفلورية المتضامة ومصابيح LED مقارنة بالمصابيح المتوهجة. وفقًا لمفاهيم مثل "الانتروبيا" و "دورة كارنو" في الديناميكا الحرارية ، فإن تبديد الحرارة أمر لا مفر منه ، على الرغم من أنه يمكن التقليل منه.
العمل المنجز
في النظام ، العمل المنجز هو الطاقة التي تم تحويلها إلى ما نحتاجه.بالنسبة للمصباح ، هو مقدار الطاقة الضوئية المنبعثة منه. بالنسبة للمحرك ، فهي الطاقة الحركية للجزء الدوار. بالنسبة للتلفزيون ، فهي عبارة عن طاقة ضوئية وصوتية تنبعث منه. تُعرف النسبة المئوية للعمل المنجز إلى إجمالي الطاقة الموردة باسم "الكفاءة". يكون العمل المنجز دائمًا أقل من إجمالي الطاقة المزودة ، حيث لا يمكن تجنب قدر من تبديد الحرارة. لذلك ، فإن الأنظمة الفعالة بنسبة 100٪ مستحيلة. حتى النظام الميكانيكي بالكامل ، سوف يبدد بعض الحرارة بسبب الاحتكاك.
ما هو الفرق بين تبديد الحرارة والعمل المنجز؟
1. العمل المنجز هو مقدار الطاقة المحولة إلى الناتج المطلوب ، حيث يكون تبديد الحرارة هو الطاقة المهدرة كحرارة.
2. العمل المنجز هو الجزء المطلوب ، وتبديد الحرارة غير مرغوب فيه
3. على الرغم من أنه غير مرغوب فيه ، لا يمكن تقليل تبديد الحرارة إلى الصفر وفقًا لقوانين الفيزياء.
4. إذا كانت النسبة المئوية للعمل المنجز لإجمالي الطاقة الموردة أعلى ، فإن النظام "عالي الكفاءة" ، حيث يكون النظام "منخفض الكفاءة" إذا كان تبديد الحرارة أعلى.
