گرمای تلف شده در مقابل کار انجام شده
برای انجام برخی کارها از سیستم های الکتریکی، مکانیکی یا هر نوع دیگری استفاده می کنیم. به عنوان مثال، ما از تجهیزات الکتریکی به نام "لامپ" برای دریافت نور استفاده می کنیم. در یک لامپ، انرژی الکتریکی به انرژی نور (یا به امواج الکترومغناطیسی) تبدیل می شود. با این حال، تمام انرژی الکتریکی عرضه شده به یک لامپ به نور تبدیل نمی شود، اگرچه ما آرزو می کنیم که اینطور باشد. مقداری از انرژی الکتریکی به گرما تبدیل می شود (که ما نمی خواهیم) و به آن اتلاف گرما می گویند. مقدار انرژی که در واقع به نور تبدیل می شود (این درصدی از کل انرژی عرضه شده است) "کار انجام شده" نامیده می شود.
گرمای دفع شده
هر سیستم دینامیکی (الکتریکی، مکانیکی یا هر سیستم دیگری) مقداری گرما را به دلایل زیادی مانند اصطکاک، امپدانس، تلاطم و غیره دفع می کند. این یک پدیده ناخواسته، اما بر اساس قوانین ترمودینامیک غیرقابل اجتناب است. با این حال، ما می توانیم مقدار اتلاف گرما را از طریق طراحی صحیح سیستم به حداقل برسانیم. به عنوان مثال، "اصلاح ضریب توان" در سیستم های الکتریکی می تواند اتلاف گرما را تا حد زیادی کاهش دهد.
در مورد یک لامپ رشته ای، گرما زمانی که جریان از فیلامنت عبور می کند، از بین می رود. نه تنها امواج نور مورد نظر، بلکه گرما را نیز منتشر می کند. اتلاف گرما در لامپ های CFL و LED در مقایسه با لامپ های رشته ای کمتر است. با توجه به مفاهیمی مانند "آنتروپی" و "چرخه کارنو" در ترمودینامیک، اتلاف گرما اجتناب ناپذیر است، اگرچه می توان آن را به حداقل رساند.
کار انجام شده
در یک سیستم، کار انجام شده انرژی است که به آنچه ما نیاز داریم تبدیل شده است.برای یک لامپ، مقدار انرژی نوری است که از آن ساطع می شود. برای یک موتور، انرژی جنبشی بخش دوار است. برای تلویزیون، انرژی نور و صدایی است که از آن ساطع می شود. درصد کار انجام شده نسبت به کل انرژی عرضه شده به عنوان «بازده» شناخته می شود. کار انجام شده همیشه کمتر از کل انرژی عرضه شده است، زیرا مقداری از اتلاف گرما اجتناب ناپذیر است. بنابراین، سیستم های 100٪ کارآمد غیرممکن است. حتی یک سیستم کاملاً مکانیکی به دلیل اصطکاک مقداری گرما را از بین می برد.
تفاوت بین گرمای دفع شده و کار انجام شده چیست؟
1. کار انجام شده مقدار انرژی تبدیل شده به خروجی مورد نظر است که در آن اتلاف گرما انرژی تلف شده به عنوان گرما است.
2. کار انجام شده بخش مورد نظر است و اتلاف گرما ناخواسته است.
3. اگرچه ناخواسته است، اما نمی توان اتلاف گرما را طبق قوانین فیزیک به صفر رساند.
4. اگر درصد کار انجام شده نسبت به کل انرژی عرضه شده بیشتر باشد، سیستم «با کارایی بالا» است، در صورتی که اتلاف گرما بیشتر باشد، سیستم «با کارایی پایین» است.
