Calor Dissipado x Trabalho Realizado
Usamos 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 em uma lâmpada não é convertida em luz, embora desejemos que seja. Parte da energia elétrica é convertida em calor (o que não queremos) e é conhecida 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'.
Dissipado Calor
Qualquer sistema dinâmico (elétrico, mecânico ou 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 extensão.
No caso de uma lâmpada incandescente, o calor é dissipado quando a corrente está fluindo pelo filamento. Ele emite não apenas ondas de luz desejadas, mas também calor. A dissipação de calor é menor em lâmpadas CFL e LED em comparação com lâmpadas incandescentes. De acordo com conceitos como 'entropia' e 'ciclo de Carnot' em 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 giratória. Para uma televisão, é a energia luminosa e sonora emitida por ela. A porcentagem de trabalho realizado em relação ao total de energia fornecida é conhecida como 'eficiência'. O trabalho realizado é sempre menor do 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. Trabalho realizado é a quantidade de energia convertida na saída desejada, onde a dissipação de calor é a energia desperdiçada na forma de 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 'altamente eficiente', enquanto o sistema é 'pouco eficiente' se a dissipação de calor for maior.
