Kuumus hajunud vs tehtud töö
Kasutame töö tegemiseks elektrilisi, mehaanilisi või mis tahes muud tüüpi süsteeme. Näiteks kasutame valguse saamiseks elektriseadmeid, mida nimetatakse pirniks. Pirnis muundatakse elektrienergia valgusenergiaks (või elektromagnetlaineteks). Kuid kogu pirnile antav elektrienergia ei muutu valguseks, kuigi me seda soovime. Osa elektrienergiast muudetakse soojuseks (mida me ei taha) ja seda nimetatakse soojuse hajumiseks. Energiahulka, mis tegelikult muundatakse valguseks (see on mingi protsent kogu tarnitud energiast), nimetatakse "tehtud tööks".
Kuumus hajus
Iga dünaamiline süsteem (elektriline, mehaaniline või mõni muu) hajutab osa soojusest mitmel põhjusel, nagu hõõrdumine, impedants, turbulents jne. See on termodünaamika seaduste kohaselt soovimatu, kuid vältimatu nähtus. Siiski saame soojuse hajumist minimeerida süsteemi õige projekteerimisega. Näiteks elektrisüsteemide võimsusteguri korrigeerimine võib soojuse hajumist suuremal määral vähendada.
Hõõglambi puhul hajub soojus, kui vool liigub läbi hõõgniidi. See ei kiirga mitte ainult soovitud valguslaineid, vaid ka soojust. CFL- ja LED-pirnides on soojuseraldus väiksem kui hõõglampidel. Vastav alt termodünaamika mõistetele nagu „entroopia” ja „Carnot’ tsükkel” on soojuse hajumine vältimatu, kuigi seda saab minimeerida.
Töö tehtud
Süsteemi puhul on tehtud töö energia, mis on muudetud selleks, mida me vajame. Pirni puhul on see sellest väljastatud valgusenergia hulk. Mootori puhul on see pöörleva osa kineetiline energia. Televiisori jaoks on see valgus- ja helienergia, mida see kiirgab. Tehtud töö protsenti kogu tarnitud energiast nimetatakse "tõhususeks". Tehtud töö on alati väiksem kui kogu tarnitud energia, kuna teatud osa soojuse hajumist on vältimatu. Seetõttu on 100% tõhusad süsteemid võimatud. Isegi täiesti mehaaniline süsteem hajutab hõõrdumise tõttu soojust.
Mis vahe on soojuse hajumisel ja tehtud tööl?
1. Tehtud töö on soovitud väljundiks muudetud energia hulk, kus soojuse hajumine on soojusena raisatud energia.
2. Tehtud töö on soovitud osa ja soojuse hajumine on soovimatu.
3. Kuigi see on soovimatu, ei saa soojuse hajumist füüsikaseaduste kohaselt nullini vähendada.
4. Kui tehtud töö protsent kogu tarnitud energiast on suurem, on süsteem „kõrgetõhusus”, kusjuures süsteem on „madala efektiivsusega”, kui soojuse hajumine on suurem.
