Diferença entre o calor dissipado e o trabalho realizado

Dissipado de calor 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 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 (essa é uma porcentagem da energia total fornecida) é chamada de 'trabalho realizado'.

Dissipado pelo calor

Qualquer sistema dinâmico (elétrico, mecânico ou qualquer outro) dissipa um pouco de calor devido a várias razões, como atrito, impedância, turbulência etc. Esse é um fenômeno indesejável, mas inevitável, de acordo com as leis da termodinâmica. No entanto, podemos minimizar a quantidade de dissipação de calor através do design adequado do sistema. 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 flui através do filamento. Emite não apenas as ondas de luz desejadas, mas também o calor. A dissipação de calor é menor nas lâmpadas CFL e LED em comparação às lâmpadas incandescentes. De acordo com 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 a partir dela. Para um motor, é a energia cinética da parte rotativa. Para uma televisão, é a energia luminosa e sonora emitida a partir dela. A porcentagem de trabalho realizado com a energia total fornecida é conhecida como 'eficiência'. O trabalho realizado é sempre menor que a energia total fornecida, pois é inevitável uma certa quantidade de dissipação de calor. Portanto, sistemas 100% eficientes são impossíveis. Mesmo um sistema totalmente mecânico, dissipará algum calor devido ao atrito.