Obsah
Priemyselná spoločnosť funguje pre svoju schopnosť premieňať energiu z jednej formy na druhú. Energia obsiahnutá v tečúcej vode, spaľujúca uhlie alebo zachytávajúca slnečné žiarenie, premenená na elektrinu, sa potom ukladá do chemických batérií a uvoľní sa v mnohých ďalších aplikáciách. Keď prepnete gombík na baterku, zúčastníte sa viacerých energetických konverzií z tlačidla na lúč svetla.
Termodynamika a premena energie
Pri baterke sa musí energia presunúť zo zdroja energie (zvyčajne z batérie) do zdroja svetla (často žiarovky, niekedy LED). Avšak vždy, keď sa mení energia, časť sa stráca ako teplo - základný princíp termodynamiky. Svietidlá využívajúce žiarovky stráca väčšinu svojej energie ako teplo pri prevádzke samotnej žiarovky. Žiarovky sú dobrým spôsobom, ako zostať v teple, ale nie sú to také dobré spôsoby, ako efektívne osvetľovať vašu cestu.
Batéria
Keď stlačíte tlačidlo na elektrickej baterke alebo baterke, prvá premena energie nastane z batérie samotnej. Batérie používajú na uloženie elektriny kovové elektródy vložené do chemickej pasty; ako elektróda oxiduje, uvoľňuje elektróny. V niektorých batériách je tento proces jednosmerný. Akonáhle sa batéria vybije, je zbytočná. Môžete použiť nabíjateľné batérie. Je možné do nich pridať elektrinu v procese, ktorý je vysoko energeticky efektívny, čo z nich robí ekologickú alternatívu k jednorazovým zásadám.
Žiarovka
Žiarovka sa skladá z vákuovo utesnenej sklenenej komory s tenkým drôtovým vláknom vo vnútri. Keď elektrina prechádza drôtom, odpor spôsobí, že sa zahreje. Táto premena elektriny na teplo predstavuje druhú premenu energie v typickom svietidle. To sa dosahuje s takmer 100% účinnosťou. Takmer všetka elektrina ide do výroby tepla, napríklad do elektrického radiátora alebo kachle. Tieto tiež generujú svetlo, ako dokazuje červeno-oranžová žiara prvku.
Svetlo a teplo
Na výrobu svetla sa musí vlákno zahriať, až kým nezačne žiariť jasne bielym svetlom. Tento proces je mimoriadne energeticky neefektívny. Až 95% energie použitej na žiarovku sa stráca skôr ako zbytočné teplo ako osvetlenie. Moderné baterky môžu namiesto žiaroviek používať „diódy vyžarujúce svetlo“ alebo LED. LED diódy vyžarujú svetlo priamo, bez potreby zahrievania prvku; to im umožňuje preskočiť najhoršie premenu energie baterky.