Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wat is het verschil tussen bruikbare energie en totale energie?

Het verschil tussen bruikbare energie en totale energie wordt het best begrepen door na te denken over energietransformaties en de wetten van de thermodynamica.

Totale energie:

* Definitie: Totale energie verwijst naar de som van alle vormen van energie die in een systeem aanwezig zijn. Dit omvat potentiële energie (opgeslagen energie), kinetische energie (energie van beweging), thermische energie (energie gerelateerd aan temperatuur), chemische energie (energie opgeslagen in chemische bindingen) en meer.

* Conservation: De wet van het behoud van energie stelt dat de totale energie constant blijft in een geïsoleerd systeem. Het kan niet worden gemaakt of vernietigd, alleen van de ene vorm naar de andere worden getransformeerd.

bruikbare energie:

* Definitie: Bruikbare energie verwijst naar het gedeelte van de totale energie die kan worden gebruikt om te werken of een proces te stimuleren. Het wordt vaak vrije energie genoemd .

* Entropie: Het concept van entropie speelt een sleutelrol. Entropie is een maat voor wanorde of willekeur. De tweede wet van de thermodynamica stelt dat entropie altijd toeneemt in een geïsoleerd systeem. Dit betekent dat sommige energie altijd verloren gaat als warmte, wat een minder geordende vorm van energie is.

* Voorbeeld: Denk aan een batterij. De batterij heeft totale energie die erin is opgeslagen. Wanneer u het gebruikt, krijgt u slechts een deel van die energie om uw apparaat van stroom te voorzien. De rest gaat verloren als warmte als gevolg van inefficiënties in de batterij en het apparaat.

Belangrijkste verschillen:

* bruikbaarheid: Totale energie vertegenwoordigt de volledige energie van een systeem, terwijl bruikbare energie verwijst naar het gedeelte dat effectief kan worden gebruikt.

* verliezen: Bruikbare energie is altijd minder dan totale energie vanwege energieverliezen als gevolg van entropie.

* Entropie: Entropie is de belangrijkste factor die de bruikbare energie beperkt.

* Voorbeelden:

* brandende brandstof: Het verbranden van brandstof geeft totale energie vrij (warmte en licht), maar slechts een fractie van die energie kan worden omgezet in nuttig werk in een motor.

* zonnepaneel: Een zonnepaneel zet zonlicht (totale energie) om in elektriciteit (bruikbare energie), maar sommige energie gaat altijd verloren als warmte.

Samenvattend:

Totale energie vertegenwoordigt alle vormen van energie in een systeem, terwijl bruikbare energie verwijst naar het gedeelte dat effectief kan worden gebruikt om werk te doen. Entropie dicteert dat sommige energie altijd verloren zal gaan als warmte, waardoor bruikbare energie altijd minder is dan totale energie.