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

1. Den første lov om termodynamik: Denne lov siger, at energi ikke kan oprettes eller ødelægges, kun transformeres fra en form til en anden. I enhver energitransformation vil en vis energi uundgåeligt gå tabt som affaldsvarme, lyd eller andre former for energi.

2. Den anden lov om termodynamik: Denne lov siger, at entropien (lidelse) af et lukket system altid øges. Rent praktisk betyder det, at hver gang energi transformeres, bliver noget af det ubrugeligt eller "mistet" for miljøet som varme.

Her er grunden til, at dette begrænser maskinens effektivitet:

* Friktion: Flytning af dele i maskiner genererer altid friktion, som omdanner kinetisk energi til varme.

* varmetab: Alle maskiner genererer varme, der slipper ud i det omgivende miljø. Dette er uundgåeligt i processer som forbrændingsmotorer eller elektriske kredsløb.

* Energikonverteringstab: Ingen energikonvertering er perfekt effektiv. For eksempel resulterer konvertering af elektrisk energi til lysenergi i en pære i betydeligt varmetab.

Kortfattet:

Ingen maskine kan nå 100% effektivitet, fordi:

* Energi kan ikke oprettes eller ødelægges, men nogle går altid tabt i transformationer.

* Universet har en tendens til øget entropi, hvilket gør en vis energi ubrugelig.

* Faktorer i den virkelige verden som friktion og varmetab reducerer effektiviteten yderligere.

Selvom vi kan stræbe efter at forbedre effektiviteten gennem bedre design og teknologi, kan vi aldrig helt fjerne disse tab fuldstændigt.