1. Termodynamikens första lag: Denna lag säger att energi inte kan skapas eller förstöras, endast omvandlas från en form till en annan. I någon energipransformation kommer dock viss energi oundvikligen att gå förlorad som spillvärme, ljud eller andra former av energi.
2. Den andra lagen om termodynamik: Denna lag säger att entropin (störningen) för ett stängt system alltid ökar. I praktiska termer betyder detta att varje gång energi transformeras blir en del av det oanvändbart eller "förlorat" till miljön som värme.
Här är varför denna begränsar maskinens effektivitet:
* friktion: Att flytta delar i maskiner genererar alltid friktion, som omvandlar kinetisk energi till värme.
* Värmeförlust: Alla maskiner genererar värme, som flyr in i den omgivande miljön. Detta är oundvikligt i processer som förbränningsmotorer eller elektriska kretsar.
* Förluster för energiomvandling: Ingen energikonvertering är helt effektiv. Exempelvis resulterar omvandling av elektrisk energi till ljus energi i en glödlampa betydande värmeförlust.
Sammanfattningsvis:
Ingen maskin kan nå 100% effektivitet eftersom:
* Energi kan inte skapas eller förstöras, men vissa är alltid förlorade i omvandlingar.
* Universum tenderar mot ökad entropi, vilket gör lite energi oanvändbar.
* Verkliga faktorer som friktion och värmeförlust minskar effektiviteten ytterligare.
Även om vi kan sträva efter att förbättra effektiviteten genom bättre design och teknik, kan vi aldrig helt eliminera dessa förluster.
