Panas Habis vs Kerja Selesai
Kami menggunakan listrik, mekanik atau jenis sistem lainnya untuk menyelesaikan beberapa pekerjaan. Sebagai contoh, kami menggunakan peralatan listrik yang disebut 'bulb' untuk mendapatkan cahaya. Dalam bola lampu, energi listrik diubah menjadi energi cahaya (atau gelombang elektromagnetik). Namun, semua energi listrik yang dipasok ke dalam bohlam tidak diubah menjadi cahaya, meskipun kami menginginkannya. Sebagian energi listrik diubah menjadi panas (yang tidak kita inginkan), dan dikenal sebagai disipasi panas. Jumlah energi yang benar-benar diubah menjadi cahaya (ini adalah beberapa persentase dari total energi yang dipasok) disebut 'pekerjaan yang dicapai'.
Panas hilang
Setiap sistem dinamis (listrik, mekanik atau lainnya) menghilangkan panas karena berbagai alasan seperti gesekan, impedansi, turbulensi dll. Ini adalah fenomena yang tidak diinginkan, tetapi tidak dapat dihindari menurut hukum termodinamika. Namun, kami dapat meminimalkan jumlah pembuangan panas melalui desain sistem yang tepat. Misalnya, 'koreksi faktor daya' dalam sistem kelistrikan dapat mengurangi pembuangan panas ke tingkat yang lebih besar.
Dalam kasus bola lampu pijar, panas dihamburkan ketika arus mengalir melalui filamen. Tidak hanya memancarkan gelombang cahaya yang diinginkan, tetapi juga panas. Pembuangan panas lebih rendah pada CFL dan lampu LED dibandingkan dengan lampu pijar. Menurut konsep-konsep seperti 'entropi' dan 'siklus Carnot' dalam termodinamika, pembuangan panas tidak dapat dihindari, meskipun dapat diminimalkan.
Pekerjaan Dikerjakan
Dalam suatu sistem, kerja yang dicapai adalah energi yang telah diubah menjadi apa yang kita butuhkan. Untuk bola, itu adalah jumlah energi cahaya yang dipancarkan darinya. Untuk motor, itu adalah energi kinetik dari bagian yang berputar. Untuk televisi, energi cahaya dan suara dipancarkan darinya. Persentase pekerjaan yang dilakukan terhadap total energi yang dipasok dikenal sebagai 'efisiensi'. Pekerjaan yang berhasil selalu lebih kecil dari total energi yang dipasok, karena beberapa jumlah pembuangan panas tidak dapat dihindari. Oleh karena itu, sistem 100% efisien tidak mungkin. Bahkan sistem yang sepenuhnya mekanis, akan menghilangkan panas karena gesekan.
Apa perbedaan antara Heat Disipated dan Work Accomplished? 1. Pekerjaan yang dicapai adalah jumlah energi yang diubah menjadi output yang diinginkan, di mana disipasi panas adalah energi yang terbuang sebagai panas. 2. Pekerjaan yang berhasil adalah bagian yang diinginkan, dan pembuangan panas tidak diinginkan. 3. Meskipun tidak diinginkan, pembuangan panas tidak dapat direduksi menjadi nol menurut hukum dalam fisika. 4. Jika persentase pekerjaan yang dilakukan untuk total energi yang disuplai lebih tinggi, sistem ini 'efisien tinggi', di mana sistem 'efisien rendah' jika pembuangan panas lebih tinggi.
|