Différence entre la chaleur dissipée et le travail accompli

Dissipation de la chaleur par rapport au travail accompli

Nous utilisons des systèmes électriques, mécaniques ou de tout autre type pour effectuer certains travaux. Par exemple, nous utilisons l'équipement électrique appelé «ampoule» pour obtenir de la lumière. Dans une ampoule, l'énergie électrique est convertie en énergie lumineuse (ou en ondes électromagnétiques). Cependant, toute l'énergie électrique fournie à une ampoule n'est pas convertie en lumière, même si nous le souhaitons. Une partie de l’énergie électrique est convertie en chaleur (ce que nous ne voulons pas), elle est appelée dissipation de chaleur. La quantité d’énergie réellement convertie en lumière (il s’agit d’un pourcentage de l’énergie totale fournie) est appelée «travail accompli»..

Chaleur dissipée

Tout système dynamique (électrique, mécanique ou autre) dissipe de la chaleur pour de nombreuses raisons telles que le frottement, l'impédance, la turbulence, etc. Il s'agit d'un phénomène indésirable, mais inévitable, selon les lois de la thermodynamique. Cependant, nous pouvons minimiser la quantité de chaleur dissipée grâce à une conception appropriée du système. Par exemple, la «correction du facteur de puissance» dans les systèmes électriques peut réduire davantage la dissipation de chaleur.

Dans le cas d'une ampoule à incandescence, la chaleur est dissipée lorsque le courant circule dans le filament. Il émet non seulement des ondes lumineuses, mais également de la chaleur. La dissipation de chaleur est inférieure dans les ampoules CFL et LED par rapport aux ampoules à incandescence. Selon les concepts tels que «entropie» et «cycle de Carnot» en thermodynamique, la dissipation de chaleur est inévitable, bien qu'elle puisse être minimisée..

Travail accompli

Dans un système, le travail accompli est l’énergie convertie en ce dont nous avons besoin. Pour une ampoule, c'est la quantité d'énergie lumineuse émise par celle-ci. Pour un moteur, c'est l'énergie cinétique de la pièce en rotation. Pour un téléviseur, il s’agit de l’énergie lumineuse et sonore qu’elle émet. Le pourcentage de travail accompli par rapport à l’énergie totale fournie est appelé «efficacité». Le travail accompli est toujours inférieur à l'énergie totale fournie, car une certaine quantité de dissipation de chaleur est inévitable. Par conséquent, des systèmes efficaces à 100% sont impossibles. Même un système totalement mécanique dissipera un peu de chaleur en raison du frottement.