गर्मी नष्ट बनाम कार्य पूर्ण
हम कुछ काम करने के लिए इलेक्ट्रिकल, मैकेनिकल या किसी अन्य प्रकार के सिस्टम का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, हम प्रकाश प्राप्त करने के लिए 'बल्ब' नामक विद्युत उपकरण का उपयोग करते हैं। एक बल्ब में, विद्युत ऊर्जा को प्रकाश ऊर्जा (या विद्युत चुम्बकीय तरंगों में) में परिवर्तित किया जाता है। हालाँकि, एक बल्ब में आपूर्ति की जाने वाली सभी विद्युत ऊर्जा को प्रकाश में परिवर्तित नहीं किया जाता है, हालाँकि हम चाहते हैं कि यह हो। कुछ विद्युत ऊर्जा ऊष्मा में परिवर्तित हो जाती है (जो हम नहीं चाहते), और इसे ऊष्मा अपव्यय के रूप में जाना जाता है। ऊर्जा की मात्रा जो वास्तव में प्रकाश में परिवर्तित होती है (यह आपूर्ति की गई कुल ऊर्जा का कुछ प्रतिशत है) 'कार्य सिद्ध' कहलाता है।
गर्मी नष्ट
कोई भी गतिशील प्रणाली (विद्युत, यांत्रिक या कोई अन्य) घर्षण, प्रतिबाधा, अशांति आदि जैसे कई कारणों से कुछ गर्मी को नष्ट कर देती है। यह थर्मोडायनामिक्स के नियमों के अनुसार एक अवांछित, लेकिन अपरिहार्य घटना है। हालांकि, हम उचित सिस्टम डिज़ाइन के माध्यम से गर्मी अपव्यय की मात्रा को कम कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, विद्युत प्रणालियों में 'पावर फैक्टर करेक्शन' गर्मी अपव्यय को काफी हद तक कम कर सकता है।
एक गरमागरम बल्ब के मामले में, फिलामेंट के माध्यम से करंट प्रवाहित होने पर गर्मी नष्ट हो जाती है। यह न केवल वांछित प्रकाश तरंगों का उत्सर्जन करता है, बल्कि गर्मी भी देता है। तापदीप्त बल्बों की तुलना में सीएफएल और एलईडी बल्बों में ऊष्मा का अपव्यय कम होता है। ऊष्मप्रवैगिकी में 'एन्ट्रॉपी' और 'कार्नोट चक्र' जैसी अवधारणाओं के अनुसार, गर्मी अपव्यय अपरिहार्य है, हालांकि इसे कम से कम किया जा सकता है।
काम पूरा हुआ
एक प्रणाली में, पूरा किया गया कार्य वह ऊर्जा है जिसे हमारी आवश्यकता में परिवर्तित किया गया है।एक बल्ब के लिए, यह उससे निकलने वाली प्रकाश ऊर्जा की मात्रा है। एक मोटर के लिए, यह घूर्णन भाग की गतिज ऊर्जा है। एक टेलीविजन के लिए, यह उससे निकलने वाली प्रकाश और ध्वनि ऊर्जा है। आपूर्ति की गई कुल ऊर्जा में किए गए कार्य के प्रतिशत को 'दक्षता' के रूप में जाना जाता है। पूरा किया गया कार्य हमेशा आपूर्ति की गई कुल ऊर्जा से कम होता है, क्योंकि कुछ मात्रा में ऊष्मा अपव्यय अपरिहार्य होता है। इसलिए, 100% कुशल सिस्टम असंभव हैं। यहां तक कि एक पूरी तरह से यांत्रिक प्रणाली, घर्षण के कारण कुछ गर्मी को नष्ट कर देगी।
गर्मी छिन्न-भिन्न और पूर्ण किए गए कार्य में क्या अंतर है?
1. पूरा किया गया कार्य वांछित आउटपुट में परिवर्तित ऊर्जा की मात्रा है, जहां गर्मी अपव्यय गर्मी के रूप में बर्बाद होने वाली ऊर्जा है।
2. पूरा किया गया कार्य वांछित हिस्सा है, और गर्मी अपव्यय अवांछित है।
3. हालांकि अवांछित, गर्मी अपव्यय को भौतिकी के नियमों के अनुसार शून्य तक कम नहीं किया जा सकता है।
4. यदि आपूर्ति की गई कुल ऊर्जा में किए गए कार्य का प्रतिशत अधिक है, तो सिस्टम 'उच्च कुशल' है, जहां गर्मी का अपव्यय अधिक होने पर सिस्टम 'कम कुशल' है।
