Panas Hilang vs Pekerjaan Selesai
Kami menggunakan sistem kelistrikan, mekanik, atau jenis sistem lainnya untuk menyelesaikan beberapa pekerjaan. Misalnya, kita menggunakan peralatan listrik yang disebut 'bohlam' untuk mendapatkan cahaya. Dalam bola lampu, energi listrik diubah menjadi energi cahaya (atau gelombang elektromagnetik). Namun, semua energi listrik yang disuplai ke dalam bola lampu tidak diubah menjadi cahaya, meskipun kita menginginkannya. Sebagian energi listrik diubah menjadi panas (yang tidak kita inginkan), dan ini dikenal sebagai pembuangan panas. Jumlah energi yang sebenarnya diubah menjadi cahaya (ini adalah beberapa persentase dari total energi yang diberikan) disebut 'pekerjaan yang diselesaikan'.
Panas Hilang
Setiap sistem dinamis (listrik, mekanik, atau lainnya) menghilangkan panas karena berbagai alasan seperti gesekan, impedansi, turbulensi, dll. Ini adalah fenomena yang tidak diinginkan, tetapi tidak dapat dihindari menurut hukum termodinamika. Namun, kita dapat meminimalkan jumlah pembuangan panas melalui desain sistem yang tepat. Misalnya, 'koreksi faktor daya' dalam sistem kelistrikan dapat mengurangi pembuangan panas ke tingkat yang lebih besar.
Dalam kasus bola lampu pijar, panas hilang ketika arus mengalir melalui filamen. Ini memancarkan tidak hanya gelombang cahaya yang diinginkan, tetapi juga panas. Disipasi panas lebih rendah pada lampu CFL dan LED dibandingkan dengan lampu pijar. Menurut konsep seperti 'entropi' dan 'siklus Carnot' dalam termodinamika, pembuangan panas tidak dapat dihindari, meskipun dapat diminimalkan.
Pekerjaan Selesai
Dalam suatu sistem, pekerjaan yang diselesaikan adalah energi yang telah diubah menjadi apa yang kita butuhkan. Untuk bohlam, itu adalah jumlah energi cahaya yang dipancarkan darinya. Untuk motor, itu adalah energi kinetik dari bagian yang berputar. Untuk televisi, itu adalah energi cahaya dan suara yang dipancarkan darinya. Persentase pekerjaan yang diselesaikan dengan total energi yang dipasok dikenal sebagai 'efisiensi'. Pekerjaan yang diselesaikan selalu lebih kecil dari total energi yang diberikan, karena sejumlah pembuangan panas tidak dapat dihindari. Oleh karena itu, sistem yang efisien 100% tidak mungkin. Bahkan sistem yang sepenuhnya mekanis, akan menghilangkan panas karena gesekan.
Apa perbedaan antara Panas yang Dihamburkan dan Usaha yang Dilakukan?
1. Kerja yang dicapai adalah jumlah energi yang diubah menjadi keluaran yang diinginkan, di mana pembuangan panas adalah energi yang terbuang sebagai panas.
2. Pekerjaan yang diselesaikan adalah bagian yang diinginkan, dan pembuangan panas tidak diinginkan.
3. Meskipun tidak diinginkan, pembuangan panas tidak dapat dikurangi menjadi nol menurut hukum fisika.
4. Jika persentase kerja yang dicapai terhadap total energi yang disuplai lebih tinggi, sistem tersebut 'efisien tinggi', di mana sistem 'efisien rendah' jika pembuangan panas lebih tinggi.
