Science >> Wetenschap >  >> Energie

Leg uit waarom de hoeveelheid nuttige energie altijd afneemt wanneer wordt veranderd van de ene vorm naar de andere?

De hoeveelheid nuttige energie * daalt altijd * wanneer deze van de ene vorm naar de andere wordt veranderd vanwege de tweede wet van thermodynamica . Deze wet stelt dat de entropie (een maat voor wanorde) van een gesloten systeem altijd in de loop van de tijd toeneemt.

Dit is waarom dit leidt tot een afname van nuttige energie:

* Energietransformaties zijn inefficiënt: Wanneer energie van de ene vorm naar de andere verandert, gaat een deel van die energie onvermijdelijk verloren als warmte of andere vormen van onbruikbare energie. Denk aan een gloeilamp:de meeste energie die het verbruikt is verloren als warmte, niet licht.

* Entropie neemt toe: Deze verloren energie draagt ​​bij aan een algehele toename van entropie. Het is als een rommelige kamer:er is energie voor nodig om het schoon te maken, maar als het eenmaal rommelig is, is het moeilijker om alles in orde te brengen.

* Handige energie neemt af: De energie die kan worden gebruikt om werk te doen (nuttige energie) neemt af omdat een deel ervan is omgezet in een minder georganiseerde, minder bruikbare vorm.

Voorbeelden:

* brandende brandstof: Wanneer u benzine in een auto verbrandt, wordt de chemische energie in de benzine omgezet in kinetische energie (beweging) en warmte. Een deel van die hitte gaat verloren aan de omgeving, waardoor het onbruikbaar wordt voor de beweging van de auto.

* Power Plants: Krachtplanten zetten warmte -energie om van het verbranden van fossiele brandstoffen in elektrische energie. Een aanzienlijke hoeveelheid energie gaat echter verloren als warmte tijdens dit conversieproces.

* gloeilampen: Gloeiende gloeilampen zijn erg inefficiënt. De meeste energie die ze consumeren is verloren als warmte, niet licht.

Samenvattend:

De tweede wet van de thermodynamica bepaalt dat energietransformaties altijd gepaard gaan met een toename van entropie. Dit leidt tot een afname van nuttige energie omdat een deel ervan wordt omgezet in onbruikbare vormen, zoals warmte. Dit betekent dat energie nooit echt "verloren" is, maar het vermogen om werk te doen neemt in de loop van de tijd af.