Tản nhiệt vs Hoàn thành công việc
Chúng tôi sử dụng điện, cơ khí hoặc bất kỳ loại hệ thống nào khác để hoàn thành một số công việc. Ví dụ, chúng tôi sử dụng thiết bị điện được gọi là "bóng đèn" để lấy ánh sáng. Trong bóng đèn, năng lượng điện được chuyển thành năng lượng ánh sáng (hoặc thành sóng điện từ). Tuy nhiên, tất cả năng lượng điện được cung cấp vào bóng đèn không được chuyển đổi thành ánh sáng, mặc dù chúng ta mong muốn nó như vậy. Một phần năng lượng điện được chuyển thành nhiệt (mà chúng ta không muốn), và nó được gọi là tản nhiệt. Lượng năng lượng thực sự được chuyển hóa thành ánh sáng (đây là một số phần trăm của tổng năng lượng được cung cấp) được gọi là "công việc đã hoàn thành".
Tản nhiệt
Bất kỳ hệ thống động lực nào (điện, cơ hoặc bất kỳ hệ thống nào khác) đều tỏa nhiệt do nhiều nguyên nhân như ma sát, trở kháng, nhiễu loạn, v.v … Đây là hiện tượng không mong muốn, nhưng không thể tránh khỏi theo quy luật nhiệt động lực học. Tuy nhiên, chúng ta có thể giảm thiểu lượng nhiệt tản ra thông qua thiết kế hệ thống thích hợp. Ví dụ: 'hiệu chỉnh hệ số công suất' trong hệ thống điện có thể làm giảm tản nhiệt ở mức độ lớn hơn.
Trong trường hợp bóng đèn sợi đốt, nhiệt lượng bị tỏa ra khi dòng điện chạy qua dây tóc. Nó không chỉ phát ra sóng ánh sáng mong muốn mà còn phát ra nhiệt. Tản nhiệt ở bóng đèn CFL và LED thấp hơn so với bóng đèn sợi đốt. Theo các khái niệm như "entropy" và "chu trình Carnot" trong nhiệt động lực học, sự tản nhiệt là không thể tránh khỏi, mặc dù nó có thể được giảm thiểu.
Công việc đã Hoàn thành
Trong một hệ thống, công việc hoàn thành là năng lượng đã được chuyển hóa thành những gì chúng ta cần. Đối với bóng đèn, đó là lượng năng lượng ánh sáng phát ra từ nó. Đối với động cơ, đó là động năng của phần quay. Đối với một chiếc tivi, nó là ánh sáng và năng lượng âm thanh được phát ra từ nó. Phần trăm công việc đã hoàn thành so với tổng năng lượng được cung cấp được gọi là "hiệu suất". Công việc hoàn thành luôn ít hơn tổng năng lượng được cung cấp, vì một số lượng tản nhiệt là không thể tránh khỏi. Do đó, hệ thống hiệu quả 100% là không thể. Ngay cả một hệ thống hoàn toàn bằng cơ học cũng sẽ tản nhiệt do ma sát.
Sự khác biệt giữa Nhiệt Tán và Công việc Hoàn thành là gì?
1. Công việc hoàn thành là lượng năng lượng được chuyển đổi thành sản lượng mong muốn, trong đó tản nhiệt là năng lượng bị lãng phí dưới dạng nhiệt.
2. Hoàn thành công việc là một phần mong muốn và tản nhiệt là không mong muốn.
3. Mặc dù không mong muốn, sự tản nhiệt không thể giảm xuống 0 theo quy luật vật lý.
4. Nếu tỷ lệ phần trăm công việc hoàn thành so với tổng năng lượng được cung cấp cao hơn, hệ thống là "hiệu quả cao", trong đó hệ thống là "hiệu quả thấp" nếu tản nhiệt cao hơn.
