Differenza tra calore dissipato e lavoro compiuto

Dissipazione del calore rispetto al lavoro compiuto

Usiamo sistemi elettrici, meccanici o di altro tipo per fare un po 'di lavoro. Ad esempio, usiamo l'apparecchiatura elettrica chiamata "lampadina" per ottenere la luce. In una lampadina, l'energia elettrica viene convertita in energia luminosa (o in onde elettromagnetiche). Tuttavia, tutta l'energia elettrica fornita in una lampadina non viene convertita in luce, sebbene desideriamo che lo sia. Parte dell'energia elettrica viene convertita in calore (cosa che non vogliamo) ed è nota come dissipazione del calore. La quantità di energia che viene effettivamente convertita in luce (questa è una percentuale dell'intera energia fornita) è chiamata "lavoro compiuto".

Calore dissipato

Qualsiasi sistema dinamico (elettrico, meccanico o altro) dissipa un po 'di calore a causa di molti fattori come l'attrito, l'impedenza, la turbolenza, ecc. Questo è un fenomeno indesiderato, ma inevitabile secondo le leggi della termodinamica. Tuttavia, possiamo ridurre al minimo la quantità di dissipazione del calore attraverso una corretta progettazione del sistema. Ad esempio, la "correzione del fattore di potenza" nei sistemi elettrici può ridurre la dissipazione del calore in misura maggiore.

Nel caso di una lampadina a incandescenza, il calore viene dissipato quando la corrente scorre attraverso il filamento. Emette non solo le onde luminose desiderate, ma anche il calore. La dissipazione del calore è inferiore nelle lampadine CFL e LED rispetto alle lampadine a incandescenza. Secondo i concetti come "entropia" e "ciclo di Carnot" in termodinamica, la dissipazione del calore è inevitabile, sebbene possa essere minimizzata.

Lavoro compiuto

In un sistema, il lavoro compiuto è l'energia che è stata convertita in ciò di cui abbiamo bisogno. Per una lampadina, è la quantità di energia luminosa emessa da essa. Per un motore, è l'energia cinetica della parte rotante. Per un televisore, è luce e energia sonora emessa da esso. La percentuale di lavoro realizzato per l'energia totale fornita è nota come "efficienza". Il lavoro svolto è sempre inferiore all'energia totale fornita, poiché una certa quantità di dissipazione del calore è inevitabile. Pertanto, i sistemi efficienti al 100% sono impossibili. Anche un sistema totalmente meccanico, dissiperà un po 'di calore a causa dell'attrito.