Hvorfor er der ingen maskiner, der bruger energi med 100 procent effektivitet?

1. Den første lov om termodynamik (energibesparelse):

* Denne lov siger, at energi ikke kan oprettes eller ødelægges, kun transformeres fra en form til en anden.

* Når en maskine bruger energi, går nogle af denne energi altid tabt som varme, lyd, friktion eller andre former for energi, der ikke er nyttige til maskinens tilsigtede opgave.

* Dette betyder, at selv hvis en maskine er designet til at være perfekt, vil den altid miste en vis energi under dens drift.

2. Den anden lov om termodynamik:

* Denne lov siger, at entropien (lidelse) af et lukket system altid øges.

* På enklere termer resulterer enhver energitransformation i, at en vis energi spredes som mindre nyttige former, som varme. Denne varme spredes i miljøet og bliver mindre anvendelig.

* Dette betyder, at selv hvis en maskine kunne konvertere al sin inputenergi til den ønskede output, ville det omgivende miljø stadig opleve en stigning i entropi.

Eksempler:

* en bilmotor: Kun en del af brændstofens kemiske energi omdannes til mekanisk energi til at flytte bilen. Resten går tabt som varme fra motoren og udstødningen.

* en pære: En betydelig del af den elektriske energi omdannes til varme, ikke lys.

* et køleskab: Det kræver energi for at afkøle interiøret, men noget af denne energi går uundgåeligt tabt til det omgivende miljø som varme.

Så mens ingeniører konstant stræber efter at øge maskinernes effektivitet, er det teoretisk umuligt at nå 100% effektivitet på grund af fysikens grundlæggende love.