Calor Dissipado vs Trabalho Realizado
Utilizamos sistemas elétricos, mecânicos ou qualquer outro tipo de sistema para realizar algum trabalho. Por exemplo, usamos o equipamento elétrico chamado 'lâmpada' para obter luz. Em uma lâmpada, a energia elétrica é convertida em energia luminosa (ou em ondas eletromagnéticas). No entanto, toda a energia elétrica fornecida a uma lâmpada não é convertida em luz, embora desejemos que seja. Parte da energia elétrica é convertida em calor (o que não queremos), e isso é conhecido como dissipação de calor. A quantidade de energia que é realmente convertida em luz (esta é uma porcentagem da energia total fornecida) é chamada de “trabalho realizado”.
Calor Dissipado
Qualquer sistema dinâmico (elétrico, mecânico ou qualquer outro) dissipa algum calor devido a vários motivos como atrito, impedância, turbulência etc. Este é um fenômeno indesejado, mas inevitável de acordo com as leis da termodinâmica. No entanto, podemos minimizar a quantidade de dissipação de calor por meio de um projeto de sistema adequado. Por exemplo, a 'correção do fator de potência' em sistemas elétricos pode reduzir a dissipação de calor em maior medida.
No caso de uma lâmpada incandescente, o calor é dissipado quando a corrente flui através do filamento. Ele emite não apenas ondas de luz desejadas, mas também calor. A dissipação de calor é menor nas lâmpadas CFL e LED em comparação com as lâmpadas incandescentes. De acordo com os conceitos como 'entropia' e 'ciclo de Carnot' na termodinâmica, a dissipação de calor é inevitável, embora possa ser minimizada.
Trabalho Realizado
Em um sistema, o trabalho realizado é a energia que foi convertida no que precisamos. Para uma lâmpada, é a quantidade de energia luminosa emitida por ela. Para um motor, é a energia cinética da parte rotativa. Para uma televisão, é a energia luminosa e sonora emitida por ela. A porcentagem de trabalho realizado para a energia total fornecida é conhecida como “eficiência”. O trabalho realizado é sempre menor que a energia total fornecida, pois alguma quantidade de dissipação de calor é inevitável. Portanto, sistemas 100% eficientes são impossíveis. Mesmo um sistema totalmente mecânico, dissipará algum calor devido ao atrito.
Qual é a diferença entre Calor Dissipado e Trabalho Realizado?
1. O trabalho realizado é a quantidade de energia convertida na saída desejada, onde a dissipação de calor é a energia desperdiçada como calor.
2. O trabalho realizado é a parte desejada e a dissipação de calor é indesejada.
3. Embora indesejada, a dissipação de calor não pode ser reduzida a zero de acordo com as leis da física.
4. Se a porcentagem de trabalho realizado para a energia total fornecida for maior, o sistema é ' alta eficiência', onde o sistema é 'baixa eficiência' se a dissipação de calor for maior.
