Hvorfor har alle transformationer af energi lidt varmeenergi?

Det er ikke sådan, at alle energitransformationer * har * lidt varmeenergi, men snarere at de * producerer * lidt varmeenergi. Dette skyldes de grundlæggende love for termodynamik:

1. Den første lov om termodynamik: Denne lov siger, at energi ikke kan oprettes eller ødelægges, kun transformeres fra en form til en anden. Imidlertid er denne transformation aldrig perfekt effektiv.

2. Den anden lov om termodynamik: Denne lov siger, at entropien (lidelsen) af et lukket system altid øges over tid. Dette betyder, at nogle af energiens energi under enhver energitransformation vil gå tabt som ubrugelig energi, typisk i form af varme.

Her er hvorfor dette sker:

* Friktion: Selv de mest "ideelle" systemer har friktion. Når objekter bevæger sig eller interagerer, genererer friktion varme. Dette gælder for mekaniske, elektriske og endda kemiske transformationer.

* ineffektivitet: Ingen energikonverteringsproces er perfekt effektiv. Noget energi går altid tabt på grund af processens iboende karakter. For eksempel konverterer en pære elektrisk energi til lys, men den producerer også varme.

* molekylær bevægelse: Når energi transformeres, fører det ofte til øget molekylær bevægelse. Denne øgede bevægelse opleves som varme.

Eksempler:

* brændende brændstof: Når du forbrænder benzin i en bil, omdannes kemisk energi til mekanisk energi (for at flytte bilen), men også til varmeenergi, der frigøres i miljøet.

* Generering af elektricitet: Kraftværker omdanner kemisk eller mekanisk energi til elektrisk energi, men de producerer også betydelige mængder varme som et biprodukt.

* ved hjælp af en pære: En pære omdanner elektrisk energi til lys og varme. En betydelig del af den elektriske energi går faktisk tabt som varme, hvorfor lyspærer bliver varme.

Bundlinjen: Selvom ikke alle transformationer * har * varme, producerer alle transformationer * varme på grund af fysikens grundlæggende love. Derfor kan vi aldrig opnå 100% effektivitet i nogen energikonverteringsproces.