Total energi:
* Definition: Total energi hänvisar till summan av alla former av energi som finns i ett system. Detta inkluderar potentiell energi (lagrad energi), kinetisk energi (rörelseenergi), termisk energi (energi relaterad till temperatur), kemisk energi (energi lagrad i kemiska bindningar) och mer.
* bevarande: Lagen om bevarande av energi anger att total energi förblir konstant i ett isolerat system. Det kan inte skapas eller förstöras, bara omvandlas från en form till en annan.
Användbar energi:
* Definition: Användbar energi hänvisar till den del av den totala energin som kan användas för att göra arbete eller driva en process. Det kallas ofta gratis energi .
* entropi: Begreppet entropi spelar en nyckelroll. Entropi är ett mått på störning eller slumpmässighet. Den andra lagen i termodynamik säger att entropi alltid ökar i ett isolerat system. Detta innebär att viss energi alltid går förlorad som värme, vilket är en mindre ordnad form av energi.
* Exempel: Tänk på ett batteri. Batteriet har total energi lagrad i den. När du använder den får du bara in en del av den energin för att driva din enhet. Resten går förlorad som värme på grund av ineffektivitet i batteriet och enheten.
Nyckelskillnader:
* Användbarhet: Total energi representerar en fullständig energi i ett system, medan användbar energi hänvisar till den del som effektivt kan användas.
* Förluster: Användbar energi är alltid mindre än total energi på grund av energiförluster på grund av entropi.
* entropi: Entropi är den viktigaste faktorn som begränsar den användbara energin.
* Exempel:
* brinnande bränsle: Brinnande bränsle frigör total energi (värme och ljus), men endast en bråkdel av den energin kan omvandlas till användbart arbete i en motor.
* Solpanel: En solpanel omvandlar solljus (total energi) till el (användbar energi), men viss energi går alltid förlorad som värme.
Sammanfattningsvis:
Total energi representerar alla former av energi i ett system, medan användbar energi hänvisar till den del som effektivt kan utnyttjas för att göra arbete. Entropi dikterar att viss energi alltid kommer att gå förlorad som värme, vilket gör användbar energi alltid mindre än total energi.
