Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wanneer energie van de ene vorm naar de andere wordt omgezet, hoe efficiënt deze transformatie?

De efficiëntie van energieconversie van de ene vorm naar de andere is zelden 100% . Dit betekent dat sommige energie altijd verloren gaat, meestal als warmte, tijdens de transformatie.

Dit is waarom:

* De wetten van de thermodynamica:

* Eerste wet van thermodynamica: Energie kan niet worden gecreëerd of vernietigd, alleen getransformeerd. Dit betekent dat de totale energie voor en na een conversie hetzelfde is.

* Tweede wet van thermodynamica: Bij elke energieconversie gaat wat energie verloren als onbruikbare warmte. Dit komt omdat processen uit de praktijk nooit perfect omkeerbaar zijn.

* Beperkingen uit de echte wereld:

* Wrijving: Wrijving in mechanische systemen genereert warmte en verspilt energie.

* Inefficiënte processen: Geen enkel energieconversieproces is perfect efficiënt. In een energiecentrale gaat bijvoorbeeld energie verloren tijdens verbranding, stoomopwekking en elektriciteitsproductie.

* Warmte -dissipatie: Warmte gegenereerd tijdens de conversie gaat vaak verloren door de omliggende omgeving.

Voorbeelden:

* een gloeilamp: Slechts een klein percentage van de elektrische energie die wordt gebruikt door een traditionele gloeilamp wordt omgezet in licht; De meeste gaan verloren als hitte. LED's zijn veel efficiënter in het omzetten van energie om te licht.

* Een autorotermotor: Slechts ongeveer 25% van de energie van het branden van brandstof wordt omgezet om de auto van stroom te voorzien, met de rest verloren als hitte en wrijving.

Efficiëntieberekening:

Efficiëntie wordt berekend als:

efficiëntie =(nuttige energie -output / totale energie -ingang) x 100%

Verbetering van de efficiëntie:

* Efficiëntere technologieën ontwikkelen: Onderzoek en ontwikkeling verbeteren voortdurend de efficiëntie van energieconversieprocessen.

* Verminder wrijving en warmteverlies: Het gebruik van betere materialen en ontwerpen kan energieverlies minimaliseren.

* Gebruik afvalwarmte: In sommige gevallen kan afvalwarmte worden vastgelegd en gebruikt voor andere doeleinden.

Het is belangrijk om te onthouden: Zelfs met technologische vooruitgang zal er altijd wat energieverlies zijn tijdens de conversie. Het minimaliseren van deze verliezen is cruciaal voor energiebesparing en duurzaamheid.