Hvorfor falder mængden af ​​nyttig energi, når ændringer fra en form til en anden?

Her er en sammenbrud:

Lov om bevarelse af energi:

Denne grundlæggende lov siger, at energi ikke kan skabes eller ødelægges, kun omdannes fra en form til en anden. Under disse transformationer går nogle energi dog altid tabt som affaldsvarme . Dette skyldes, at ingen energikonverteringsproces er perfekt effektiv.

entropi:

Entropi er et mål for lidelse eller tilfældighed i et system. Universet har en tendens til en tilstand af højere entropi. Dette betyder, at energitransformationer altid resulterer i en mere forstyrret tilstand, hvilket gør en vis energi mindre anvendelig.

Her er et eksempel:

Forestil dig brændende træ for at varme vand.

* Kemisk energi (træ): Træet indeholder kemisk energi, der er opbevaret i dens bindinger.

* varmeenergi (brændende): Når træet brænder, omdannes nogle af den kemiske energi til varmeenergi, der opvarmer vandet.

* affaldsvarme: Imidlertid overføres ikke al den kemiske energi til vandet. Noget energi går tabt som varme til omgivelserne (f.eks. Luften, gryden), hvilket øger systemets entropi.

Nøgle takeaways:

* Energitransformationer er aldrig 100% effektive.

* affaldsvarme er en konsekvens af energitransformation og stigningen i entropi.

* Mængden af ​​anvendelig energi falder med hver energitransformation.

Andre faktorer, der bidrager til energitab:

* Friktion: Friktion mellem bevægelige dele genererer varme, som ofte går tabt som affaldsenergi.

* ineffektive processer: Mange energikonverteringsprocesser er i sagens natur ineffektive på grund af faktorer som resistens, lækage eller ufuldstændige reaktioner.

Derfor, mens energi i sig selv altid er konserveret, er mængden af ​​ nyttig energi Fald under transformationer på grund af energitab på grund af entropi og andre faktorer.