Science >> Wetenschap >  >> Energie

Waarom kan een machine je niet zoveel energie uitbrengen?

Dat is echt een interessante vraag! Het raakt enkele fundamentele concepten in natuurkunde en engineering. Hier is een uitsplitsing van waarom een ​​machine niet * meer * energie kan uitbrengen dan het inneemt:

De wet van het behoud van energie

* Deze fundamentele wet stelt dat energie niet kan worden gecreëerd of vernietigd, alleen van de ene vorm naar de andere getransformeerd.

* Machines zijn, net als alle fysieke systemen, gebonden aan deze wet. Ze kunnen energie transformeren, maar ze kunnen het niet op magische wijze genereren.

* Voorbeeld: Een auto -motor zet chemische energie om in brandstof in mechanische energie om de auto te verplaatsen. De totale energie -output van de motor is echter altijd minder dan de totale energie -input van de brandstof als gevolg van verliezen door wrijving en warmte.

Efficiëntie en verliezen

* Geen machine is perfect efficiënt: Sommige energie gaat altijd verloren tijdens het omzetten van het van de ene vorm naar de andere.

* Wrijving: Bewegende delen in een machine die tegen elkaar wrijft, warmte genereren en energie verspillen.

* warmte: Alle machines produceren wat warmte als bijproduct, wat energie is die niet kan worden gebruikt voor de gewenste output.

* Andere verliezen: Luchtweerstand, geluid en zelfs de vervorming van materialen kan leiden tot energieverliezen.

praktische implicaties

* eeuwige bewegingsmachines zijn onmogelijk: Een machine die continu meer energie zou kunnen uitvoeren dan die inneemt, zou de wet van het behoud van energie schenden en daarom onmogelijk is.

* Beperkingen uit de echte wereld: Hoewel we de efficiëntie van machines kunnen verbeteren, kunnen we nooit 100% efficiëntie bereiken. Dit betekent dat een machine altijd wat energieverlies zal hebben.

Waarom het wordt geformuleerd als "meer energie uit dan in":

*De verklaring gaat eigenlijk over energie *output *is *groter *dan energie *input *.

* Dit is niet mogelijk vanwege de hierboven genoemde beperkingen.

* Machines kunnen energie uitvoeren, maar de uitgang zal altijd minder zijn dan de invoer.

Laat het me weten als je een van deze concepten in meer detail wilt verkennen!