פיזור חום לעומת עבודה שהושגה
אנו משתמשים במערכות חשמליות, מכניות או כל סוג אחר של מערכות כדי לבצע עבודה כלשהי. לדוגמה, אנו משתמשים בציוד החשמלי הנקרא 'נורה' כדי לקבל אור. בנורה, אנרגיה חשמלית מומרת לאנרגיית אור (או לגלים אלקטרומגנטיים). עם זאת, כל האנרגיה החשמלית המסופקת לנורה אינה מומרת לאור, למרות שאנו מייחלים לכך. חלק מהאנרגיה החשמלית מומרת לחום (שאנחנו לא רוצים), וזה ידוע בשם פיזור חום. כמות האנרגיה המומרת למעשה לאור (זהו אחוז מסוים מכלל האנרגיה המסופקת) נקראת "העבודה שהושגה".
חום מתפזר
כל מערכת דינמית (חשמלית, מכנית או כל מערכת אחרת) מפזרת קצת חום בגלל סיבות רבות כמו חיכוך, עכבה, מערבולות וכו'. זוהי תופעה לא רצויה, אך בלתי נמנעת על פי חוקי התרמודינמיקה. עם זאת, אנו יכולים למזער את כמות פיזור החום באמצעות תכנון נכון של המערכת. לדוגמה, 'תיקון גורם הספק' במערכות חשמל יכול להפחית את פיזור החום במידה רבה יותר.
במקרה של נורת ליבון, החום מתפזר כאשר הזרם זורם דרך חוט הלהט. הוא פולט לא רק גלי אור רצויים, אלא גם חום. פיזור החום נמוך יותר בנורות CFL ו-LED בהשוואה לנורות ליבון. לפי מושגים כמו 'אנטרופיה' ו'מחזור קרנו' בתרמודינמיקה, פיזור חום הוא בלתי נמנע, אם כי ניתן למזער אותו.
עבודה הושלמה
במערכת, העבודה שהושגה היא האנרגיה שהומרה למה שאנחנו צריכים.עבור נורה, זוהי כמות אנרגיית האור הנפלטת ממנה. עבור מנוע, זוהי האנרגיה הקינטית של החלק המסתובב. עבור טלוויזיה, זוהי אנרגיית אור וקול הנפלטת ממנה. אחוז העבודה שהושגה לסך האנרגיה המסופקת ידוע בשם 'יעילות'. העבודה שהושגה היא תמיד פחותה מסך האנרגיה המסופקת, שכן כמות מסוימת של פיזור חום היא בלתי נמנעת. לכן, מערכות יעילות 100% הן בלתי אפשריות. אפילו מערכת מכנית לחלוטין, תפזר קצת חום עקב חיכוך.
מה ההבדל בין פיזור חום לעבודה שהושגה?
1. העבודה שהושגה היא כמות האנרגיה המומרת לתפוקה הרצויה, כאשר פיזור החום הוא האנרגיה שמתבזבזת כחום.
2. העבודה שהושגה היא החלק הרצוי, ופיזור החום אינו רצוי.
3. למרות שזה לא רצוי, אי אפשר להפחית את פיזור החום לאפס לפי חוקי הפיזיקה.
4. אם אחוז העבודה שהושגה לסך האנרגיה המסופקת גבוה יותר, המערכת היא 'יעילה גבוהה', כאשר המערכת 'יעילה נמוכה' אם פיזור החום גבוה יותר.
