Potrošena toplina u odnosu na obavljeni posao
Koristimo električne, mehaničke ili bilo koju drugu vrstu sustava kako bismo obavili neki posao. Na primjer, koristimo električnu opremu koja se zove 'žarulja' da bismo dobili svjetlo. U žarulji se električna energija pretvara u svjetlosnu (ili u elektromagnetske valove). Međutim, sva električna energija dovedena u žarulju ne pretvara se u svjetlost, iako to želimo. Dio električne energije se pretvara u toplinu (što ne želimo), a to je poznato kao rasipanje topline. Količina energije koja se stvarno pretvara u svjetlost (ovo je neki postotak ukupne dovedene energije) naziva se "obavljenim radom".
Disipirana toplina
Svaki dinamički sustav (električni, mehanički ili bilo koji drugi) raspršuje nešto topline zbog mnogo razloga kao što su trenje, impedancija, turbulencija itd. Ovo je neželjena, ali neizbježna pojava prema zakonima termodinamike. Međutim, pravilnim projektiranjem sustava možemo minimizirati količinu rasipanja topline. Na primjer, 'korekcija faktora snage' u električnim sustavima može u većoj mjeri smanjiti rasipanje topline.
U slučaju žarulje sa žarnom niti, toplina se rasipa kada struja teče kroz žarnu nit. Emitira ne samo željene svjetlosne valove, već i toplinu. Rasipanje topline je manje kod CFL i LED žarulja u usporedbi sa žaruljama sa žarnom niti. Prema konceptima kao što su 'entropija' i 'Carnotov ciklus' u termodinamici, rasipanje topline je neizbježno, iako se može minimizirati.
Obavljen posao
U sustavu, izvršeni rad je energija koja je pretvorena u ono što nam je potrebno. Za žarulju, to je količina svjetlosne energije koju ona emitira. Za motor, to je kinetička energija rotirajućeg dijela. Za televizor, to je svjetlosna i zvučna energija emitirana iz njega. Postotak obavljenog rada u odnosu na ukupnu isporučenu energiju poznat je kao 'učinkovitost'. Obavljeni rad uvijek je manji od ukupne dovedene energije, jer je određena količina rasipanja topline neizbježna. Stoga su 100% učinkoviti sustavi nemogući. Čak će i potpuno mehanički sustav raspršiti nešto topline zbog trenja.
Koja je razlika između raspršene topline i obavljenog posla?
1. Izvršeni rad je količina energije pretvorena u željeni učinak, gdje je rasipanje topline energija izgubljena kao toplina.
2. Obavljeni rad je željeni dio, a rasipanje topline je neželjeno.
3. Iako neželjeno, rasipanje topline ne može se svesti na nulu prema zakonima fizike.
4. Ako je postotak obavljenog rada u odnosu na ukupnu isporučenu energiju veći, sustav je 'visoko učinkovit', pri čemu je sustav 'nisko učinkovit' ako je rasipanje topline veće.
