Yayılan Isı ile Tamamlanan İş Karşılaştırması
Bazı işleri halletmek için elektrik, mekanik veya başka tür sistemler kullanıyoruz. Örneğin, ışık almak için 'ampul' adı verilen elektrikli ekipmanı kullanırız. Bir ampulde elektrik enerjisi ışık enerjisine (veya elektromanyetik dalgalara) dönüştürülür. Ancak bir ampule verilen elektrik enerjisinin tamamı, istesek de ışığa dönüşmez. Elektrik enerjisinin bir kısmı ısıya dönüştürülür (ki bunu istemeziz) ve buna ısı dağılımı denir. Gerçekten ışığa dönüştürülen enerji miktarına (bu, sağlanan toplam enerjinin bir yüzdesidir) 'başarılı iş' olarak adlandırılır.
Yayılan Isı
Herhangi bir dinamik sistem (elektrik, mekanik veya başka herhangi bir) sürtünme, empedans, türbülans vb. birçok nedenden dolayı bir miktar ısı yayar. Bu, termodinamik yasalarına göre istenmeyen, ancak kaçınılmaz bir olgudur. Ancak, uygun sistem tasarımı ile ısı yayılım miktarını en aza indirebiliriz. Örneğin, elektrik sistemlerindeki 'güç faktörü düzeltmesi' ısı yayılımını büyük ölçüde az altabilir.
Akkor ampul olması durumunda, akım filamandan akarken ısı dağıtılır. Sadece istenilen ışık dalgalarını değil aynı zamanda ısıyı da yayar. Akkor ampullere kıyasla CFL ve LED ampullerde ısı dağılımı daha düşüktür. Termodinamikteki 'entropi' ve 'Carnot çevrimi' gibi kavramlara göre, ısı yayılımı en aza indirilebilse de kaçınılmazdır.
İş Tamamlandı
Bir sistemde, tamamlanan iş, ihtiyacımız olan şeye dönüştürülmüş enerjidir. Bir ampul için, ondan yayılan ışık enerjisi miktarıdır. Bir motor için dönen parçanın kinetik enerjisidir. Bir televizyon için, ondan yayılan ışık ve ses enerjisidir. Sağlanan toplam enerjiye yapılan işin yüzdesi 'verimlilik' olarak bilinir. Yapılan iş her zaman sağlanan toplam enerjiden daha azdır, çünkü bir miktar ısı yayılımı kaçınılmazdır. Bu nedenle %100 verimli sistemler imkansızdır. Tamamen mekanik bir sistem bile sürtünme nedeniyle bir miktar ısı yayacaktır.
Isı Yayılan ve Yapılan İş arasındaki fark nedir?
1. Gerçekleştirilen iş, istenen çıktıya dönüştürülen enerji miktarıdır, burada ısı yayılımı ısı olarak boşa harcanan enerjidir.
2. Yapılan iş istenen kısımdır ve ısı dağılımı istenmez.
3. İstenmemesine rağmen, ısı dağılımı fizikteki yasalara göre sıfıra indirilemez.
4. Sağlanan toplam enerjiye yapılan işin yüzdesi daha yüksekse, sistem 'yüksek verimli'dir, burada ısı dağılımı daha yüksekse sistem 'düşük verimli'dir.
