@Ktostamskadstam A światło to co to jest?
Fala elektromagnetyczna. A ta zawsze niesie ze sobą jakąś energię.
Najbardziej efektywne w przesyle energii są fale podczerwone i to one głównie odpowiadają za transport energii. Ale to nie jest tak, że tylko podczerwień i tylko to wąskie widmo fal niesie za sobą energię.
Pomijam już, że większość grzejników nie rozgrzewa się do czerwoności, bo są one zwyczajnie mniej bezpieczne w użytkowaniu.
Ale nawet, te które emitują światło w zakresie widzialnym transportują energię. Fala elektromagnetyczna zawsze niesie za sobą energię.
Mimo wszystko nie jestem specjalistą, a jednak nie zaryzykowałbym stwierdzenia, że grzejnik ma 100% sprawności. Być może zbliża się do doskonałości, ale podejrzewam, że część energii jest tracona na jakieś drobne procesy fizyko-chemiczne typu degradacja elementu grzejnego, czy coś w tym rodzaju.
@Arek942 Widzisz bystrzacho.
Biorąc pod uwagę, że ledy o mocy 1kW są zasadniczo niespotykane zbyt często to pewnie nie wiedziałeś, że tak właśnie by się stało.
Ja mam w samochodzie dwa szperacze o łącznej mocy 80W i pozostawione w nieprzewiewnym pomieszczeniu osiągają wysokie temperatury.
Z tą różnicą, że ledy właśnie nie potrzebują dużej energii, by wytworzyć sporą ilość światła. Zupełnie odwrotnie, niż klasyczna żarówka. Więc moje ledy na dachu samochodu pobierają 2x40W z czego większość zamieniają na światło, które CZUĆ po podłożeniu ręki w snop światła, a niewielką część oddają na radiator z tyłu obudowy, a który również osiąga zauważalną temperaturę.
To może być zaskoczenie dla kogoś kto nie obcował z bardzo mocnymi ledami, że owszem nagrzeją one pomieszczenie. Snop światła bowiem jak najbardziej niesie za sobą energię.
Błąd poznawczy polega na tym, że ledy potrzebują niewiele energii do wygenerowania mocnego snopu światła, więc na ogół nie mamy w codziennym życiu do czynienia z tak mocnymi lampami led.
Gdy staniemy przed lampą starego typu (np studyjną) to czujemy wyraźny gorąc, bo poza światłem pada na nas ogrom promieniowania podczerwonego. W takiej samej lampie opartej o diody led również odczujemy ciepło, ale znacznie mniej.
Jednak nie dlatego, że "ledy nie grzeją" tylko dlatego, że sumarycznie lampa zużywa znacznie mniej energii to i mniej zamienia jej na ciepło.
Reasumując. Chciałeś błysnąć, a na oczy nie widziałeś 1-kilowatowej lampy LED.
@Iasafaer To zadam ci lepsze pytanie.
Temperaturę może mieć tylko materia. Próżnia nie ma temperatury. Gdy wystawimy wrzątek na zewnątrz, gdy jest w minusie, to wychłodzi się dość szybko.
Jednak jeśli wrzątek wystawisz w próżni, sprawa wygląda zupełnie inaczej. Nie może dojść do swobodnej wymiany temperatur z otoczeniem, bo nie ma otoczenia.
Dlaczego więc przedmiot się w kosmosie wystudzi? Bo swojego ciepła nie odda, a wypromieniuje w postaci fal podczerwonych. Ciepło to energia sama w sobie, ale fale podczerwone również.
I każdy przedmiot który jest cieplejszy od zera absolutnego emituje fale podczerwone, jednak one same w sobie ciepłem nie są. Bo ciepło (temperatura) to średnia energia kinetyczna cząsteczek w danej substancji/przedmiocie.
To przedmioty pod wpływem fal podczerwonych zwiększają średnią energię kinetyczną cząsteczek co my obserwujemy jako nagrzewanie się :) .
@rafik54321 Ja wiem, czym temperatura jest. Dlatego nie używam określenia temperatura, a energia.
Fala elektromagnetyczna niesie energię, nie temperaturę. Temperatura to jak słusznie powiedziałeś energia kinetyczna cząstek materii, energia, która została dostarczona z falą elektromagnetyczną.
@Arek942 A i jeszcze jedno. Zapewne obce są Ci lasery skoro uważasz, że światło widzialne nie posiada energii xD
Zapewne też miałeś smutne dzieciństwo i nigdy nie przypalałeś mrówek soczewką skupiającą nomen omen światło widzialne :D
OdpowiedzKomentuj obrazkiem
Zmodyfikowano
1 raz.
Ostatnia modyfikacja:
22 lutego 2023 o 21:01
@Iasafaer "A i jeszcze jedno. Zapewne obce są Ci lasery skoro uważasz, że światło widzialne nie posiada energii xD" - w zasadzie samo światło jest energią :P . Tak jak ogólnie fala elektromagnetyczna. Po prostu różne długości fal, generują/przekazują energię w różny sposób i inaczej oddziałują z materią.
W zasadzie w pewnym sensie można powiedzieć że fale elektromagnetyczne, światło widzialne (które de facto jest wąskim zakresem fal elektromagnetycznych), ciepło, prąd, energia kinetyczna i w cholerę innych rzeczy, to nic innego jak stan skupienia energii. I można np wodę zamienić w parę, a potem parę w wodę, a wodę w lód, a lód w parę.
Tak samo z energią. Można kinetyczną zamienić na prąd (tak działają wszelkiej maści prądnice i alternatory), można zamienić światło na prąd (fotowoltaika), prąd na światło (diody LED, żarówki), energię kinetyczną na ciepło (hamulce), ciepło na energię kinetyczną (wszelkiej maści silniki spalinowe) itd, jednak każdy proces jest stratny, bo zawsze występują też pomniejsze procesy chemiczne/fizyczne obok naszej głównej reakcji. Jedną z sił która zawsze oddziałuje jest choćby grawitacja.
Tylko znów określenie "energia" jest baaardzo ogólnikowe.
@Ktostamskadstam "W grzejniku część energii jest zamieniana na światło." - raczej w falę elektromagnetyczną, ze spektrum fal podczerwonych :) .
Światłem zwykliśmy nazywać wyłącznie wąski wycinek fal elektromagnetycznych, które określa się raczej jako światło widzialne :) .
@rafik54321 No przecież to właśnie napisałem.
Nie spierajmy się o technikalia, bo nasz rozmówca @Arek942 najwyraźniej nie ma bladego pojęcia, więc szczegóły są tutaj zbędne.
Bo my obaj wiemy dokładnie jak jest :)
@Arek942 Yyy, wstaw do pokoju naładowany akumulator, jak bardzo się pokój nagrzał? Nijak. Twierdzisz więc że akumulator nie ma w sobie energii, którą może zasilić np grzałkę? XD...
Energia nie ma jednej formy. Może być przekształcana w najróżniejszy sposób, z różną sprawnością w różnym stopniu.
Ledy o mocy 1kW oddadzą większość energii elektrycznej w postaci światła widzialnego, ALE część tej energii oddadzą w postaci ciepła. Nagrzewają się zarówno same LEDY jak i przetworniki. Dotknij żarówki LED o mocy zaledwie 10W a zobaczysz że jest dość mocno ciepła. Nie jakoś super jak grzałka, ale jednak ciepło jest znaczące.
Poza tym, jak bardzo nagrzejesz pomieszczenie 1kW grzałką? Nijak. Bo nawet czajnik elektryczny ma od 1,5kW mocy w górę XD. Nierzadko 2,5kW, by nagrzać raptem 1-2l wody. A ty chcesz nagrzać znacznie mniejszym odbiornikiem prądu kilkanaście metrów sześciennych powietrza. Brawo ty.
Piece grzewcze mają moc liczoną po 10kW, 20kW i więcej. Na pełnym obiegu.
Żarówka LED ma wysoką sprawność i z tego 1kW LEDów, w postaci ciepła zostanie oddane ze 100W.
ALE użyj do tego bardzo staromodnej, żarówki o mocy 200W (jeszcze żarnikowej) i wstaw to do np toalety (nie łazienki tylko toalety, sam boks na sedes). Zobaczysz że takie pomieszczenie, taką żarówką, nagrzejesz w wydatny sposób. Działać będzie, choć to będzie strasznie nieefektywny sposób ogrzania pomieszczenia.
@Iasafaer Nie spieram się, raczej dopowiadam szczegóły :P . Jakoby uzupełniam twoją wypowiedź.
Wręcz można powiedzieć również że sama materia jest też formą skupienia energii. Gdyż właśnie rozpad materii (atomów) również uwalnia olbrzymią dawkę energii. A przy łączeniu się materii z antymaterią też jest wesoło, bo niektóre z tych elementów się anihilują, co generuje jeszcze więcej energii.
Oczywiście ten akapit to duuuże uproszczenie :P .
@rafik54321 @lasafaer chyba pytanie było jak efektywny energetyczne jest grzejnik? Mówicie ze w 100%. 100% energii dodanej jest przekształcone w ciepło (fale o długości które podgrzewają materię)?
dalem wam zagadkę-podpowiedz. Dwa źródła światła (fal elektromagnetycznych) żarowa i ledowa. Jedna i druga otrzymuje 100W. Zgodnie z tym co mowicie to powinny być równie efektywne energetyczne jako grzałka.
To że fala to energia to chyba oczywiste. Energia nie ginie. Tu chodzi o sprawność energetyczną. Ile energii jest przekształcone w ciepło w jakiej kolwiek formie :)
@Arek942 yyy twierdzimy coś wręcz odwrotnego. Że grzejnik nie ma 100% sprawności. Więc o co ci chodzi? Do tego pamiętaj że samo promieniowanie też jest strata sama w sobie.
Tak jak światło, wytrąca i rozprasza się na odpowiednio długim dystansie. Energia oczywiście że ginie/może ginąć.
Jeśli porusza się jakiś obiekt to wystarczy go zatrzymać by energia zniknęła.
Albo akumulator. Wystarczy poczekać aż sam się rozładuje.
Ty chyba mylisz energię z materią.
To materia krąży. W reakcjach chemicznych suma składników reakcji jest równa sumie efektów reakcji. Np 4H + O2 = 2 H2O.
Poza tym dodatkowy przykład.
Jeśli wstawimy coś do próżni coś ciepłego i odetniemy źródło jakiegokolwiek ciepła, to czemu się wychłodzi? Bo wypromieniuje ciepło. A dokąd sięgnie tak wąskie promieniowanie? Donikąd. Energia wytracona, nic nie zyskało. Proste.
Albo kolejny przykład. Jadą na czołówkę 2 identyczne samochody o identycznej masie z identyczna prędkością. Walą w siebie. Gdzie poszła energia? Prędkość dajmy na to nieduża 5km/h. Miały energię ale kierunek oraz zwrot pojazdów spowodowały że te 2 siły się zrównoważyły. Nastąpiło wytrącenie energii kinetycznej i tyle.
@rafik54321 na początku @Iasafaer stwierdził że grzejnik elektryczny ma niemal 100% sprawności, bo emituje fale i każda fala to energia a ja stwierdziłem, że nie każda energia nas ogrzeje :) tak jak ledy np
@Arek942 Boże chłopie co za herezje. Aż nie wiem do czego się odnieść.
Nie wiem jak doszedłeś do wniosku, że ledy nie grzeją :)
Ale może mamy inne ledy. Nie wiem jak Twoje, ale moje grzeją :D
Każda fala elektromagnetyczna niesie za sobą energię. I każda energia może nas ogrzać.
Energia cieplna jest bowiem najbardziej powszechnym rodzajem energii. Wydziela się w każdym procesie przemiany energii jednej w inną.
Ale skoro naprawdę uważasz, że 100 watowa żarówka grzeje bardziej, niż 100 watowy led to może po prostu sprawdź?!
Twoje herezje wynikają z faktu, że na co dzień nie używamy ledów o tak dużej mocy w zamkniętych pomieszczeniach i dam sobie rękę uciąć, że nawet nie miałeś okazji tego doświadczyć empirycznie.
Ale powtórzę raz jeszcze. Światło niesie za sobą energię, zawsze i niezależnie od długości fali.
Ba, nawet fale radiowe niosą za sobą energię i powiem więcej, dzięki temu zjawisku możliwe było wynalezienie chociażby czytników RFID, które do działania wykorzystują znikomą, ale jednak niezerową energię jaką niosą fale radiowe urządzenia czytającego takiego RFID'a.
Zamiast pitolić polecam szarpnąć się finansowo i kupić sobie takiego 100 watowego leda, wstawić te lampę do pokoju i odpalić. Gwarantuję Ci, że o ile się nie spali bez odpowiedniego chłodzenia to z pewnością ogrzeje Ci pomieszczenie.
@rafik54321 @Arek942 Kombinujecie jak koń pod górę.
Energia jest stała, nie przybywa jej, nie ubywa jej, może jedynie zmienić się z jednej w drugą. O sprawności mówimy wtedy, kiedy chcemy właśnie zamienić jeden rodzaj energii na drugą i obliczamy, ile uda nam się osiągnąć, a ile zamieni się w coś, czego nie możemy wykorzystać. I tu jest clue programu. Cokolwiek ta grzałka wyemituje w postaci fali, można zamienić ponownie na ciepło pochłaniając tą falę. Właśnie tak działają grzałki podczerwone. Trudno jest ogrzać otwartą wiatę ogrodową, bo ma ciągły przewiew, ale już można machnąć grzałkę emitującą dużo podczerwieni, która podgrzewa wszystko, co na nią pada.
Tak więc grzałki mają 100% sprawności o ile nie mają żadnych elementów ruchomych. Każda wyemitowana fala może być pochłonięta. Jak masz całkowicie zasłonięte i zaizolowane pomieszczenie, to jakakolwiek fala wyemitowana przez grzałkę zostanie pochłonięta przez inny materiał w pomieszczeniu i też zamieni się w ciepło. Jedynym wyjątkiem może być coś, co potrafi zamienić tą falę w coś innego, chociażby panele fotowoltaiczne. Sęk w tym, że jeśli nie zamienisz energii elektrycznej z fotowoltaiki w cokolwiek innego i nie zgromadzisz jej nigdzie, to i tak zamieni się w ciepło, więc na jedno wychodzi. Zawsze skończysz z ciepłem.
@Arek942 Większość diód ma sprawność 10-20%. Zostaje 800-900W mocy grzewczej.
Żeby odpowiedzieć na twoje pytanie trzeba znać resztę parametrów. Wielkość pomieszczenia temperatury w środku i na zewnątrz, przenikalność cieplną ścian. Tak minimalnie.
@ZONTAR Nie, grzejnik elektryczny nie jest w 100% sprawny. Zgodnie z prawami termodynamiki w żadnym systemie nie da się osiągnąć 100% sprawności energetycznej.
Gdy grzejnik elektryczny przekształca energię elektryczną w energię cieplną, część energii elektrycznej jest tracona jako energia cieplna w procesie konwersji, co oznacza, że nie cała energia elektryczna jest wykorzystywana do wytwarzania ciepła. Ta strata energii zmniejsza wydajność nagrzewnicy elektrycznej.
Ponadto część ciepła wytwarzanego przez grzejnik elektryczny może zostać utracona do otaczającego środowiska, co dodatkowo zmniejsza jego wydajność. Sprawność grzejnika elektrycznego jest zwykle mniejsza niż 100% i może się różnić w zależności od czynników, takich jak typ grzejnika, jego moc, izolacja ogrzewanej przestrzeni i temperatura ustawiona na grzejniku.
Dlatego chociaż grzejniki elektryczne mogą być wygodnym i skutecznym sposobem ogrzewania pomieszczeń, nie są one w 100% wydajne w przetwarzaniu energii elektrycznej na energię cieplną.
@Iasafaer Światło widzialne, w tym światło niebieskie, może przyczyniać się do nagrzewania powierzchni, ale ogólnie nie jest uważane za główne źródło ciepła. Niebieskie światło ma stosunkowo krótką długość fali i wysoką częstotliwość, a jego energia jest wykorzystywana głównie do oświetlania obiektów, a nie ich ogrzewania.
Kiedy światło widzialne pada na powierzchnię, część energii świetlnej jest pochłaniana przez powierzchnię, co może powodować jej nagrzewanie. Jednak ilość ciepła wytwarzanego przez światło widzialne jest na ogół niewielka w porównaniu z innymi źródłami ciepła, takimi jak promieniowanie podczerwone.
Ogólnie rzecz biorąc, ciepło jest wytwarzane przez obiekty, które emitują lub pochłaniają promieniowanie w widmie podczerwonym, które ma dłuższe długości fal niż światło widzialne. Gdy obiekt pochłania promieniowanie podczerwone, promieniowanie to jest przekształcane w energię cieplną, co powoduje nagrzewanie się obiektu.
Dlatego chociaż światło widzialne, w tym światło niebieskie, może przyczyniać się do nagrzewania powierzchni, ogólnie nie jest uważane za główne źródło ciepła.
@Arek942 Kur..a chłopie. Tłumaczę jak krowie na rowie, a Ty dalej swoje.
Kup sobie może tego leda 1kW stań gołą twarzą naprzeciw z zamkniętymi oczyma zobaczysz jaki mulat będziesz. No co za herezje Ty tu głosisz to bania mała.
Energia chłopie nie znika. Jak dostarczasz 100W mocy do lampy led to ta energia gdzieś, w ten czy inny sposób zamieni się na ciepło. Sam przecież piszesz, że różne fale przenoszą różną ilość energii.
Jedne fale przenoszą energię lepiej, inne gorzej.
Ale ja tu cały czas mówię o SUMIE energii w układzie zamkniętym.
Jeśli dioda led ma powiedzmy sprawność 30% to przy 100W mocy 30W idzie na światło widzialne. Ta energia kur...a nie znika. 30W w postaci światła widzialnego pada na jakiś obiekt i go ogrzewa, emitując przy tym światło widzialne. Bo to nie jest tak, że energia w magiczny sposób zostaje zamieniona na światło widzialne i znika. Światło widzialne jest niejako PRZY OKAZJI transportu energii. Pozostałe 70W od razu, bezpośrednio zostaje zamienione w ciepło i odłożone na radiatorach i metodą konwekcji oraz kontaktowej oddaje to ciepło do otoczenia.
I w układzie zamkniętym będziemy mieli ostatecznie oddane 100W energii do otoczenia. 30% w postaci światła+energii i 70% bezpośrednio już w postaci ciepła.
Układ zamknięty otrzyma 100W energii i o tyle się ogrzeje. Energia bowiem zawsze ogrzewa. ZAWSZE.
Nie ma czegoś takiego, że energia zostaje zamieniona w coś co nie jest ostatecznie ciepłem.
Bo oddziaływanie energii z otaczającym nas światem polega wręcz na generowaniu ciepła.
Nawet turbina wiatrowa, która jest wyłączona i nie zasila niczego generuje ciepło pobierając energię wiatru. Elementy mechaniczne trą o siebie generując ciepło.
Nawet zablokowana turbina wiatrowa nagrzewa się od samego przepływu powietrza (to samo zjawisko odpowiedzialne jest za spalanie się obiektów wchodzących z dużą prędkością w atmosferę)
Energia to ZAWSZE jest ciepło i suma energii wchodzącej musi się równać energii wychodzącej.
Jak lampa pobiera 100W to odda 100W w postaci ciepła. To ciepło może się różnie rozchodzić, w różnej formie docierać do obiektów, ale sumarycznie będziemy mieli zawsze 100W mocy.
A przewaga ledów nie polega na tym, że one się nie grzeją.
Wbrew pozorom to grzeją się przeokropnie i jest to ich największa wada, bowiem są skrajnie mało odporne na tę temperaturę!
Ich zaletą jest jednak wyższa sprawność, a przez to musimy dostarczyć znacznie mniej energii, by uzyskać tyle samo światła.
@Iasafaer Nie, energia nie zawsze jest ciepłem, a zasada, że suma energii doprowadzonej musi być równa energii wyjściowej, jest znana jako prawo zachowania energii.
Energia może istnieć w różnych formach, takich jak między innymi ciepło, światło, energia kinetyczna (energia ruchu), energia potencjalna (energia położenia), energia chemiczna, energia elektryczna i energia jądrowa. Ciepło to tylko jedna z form energii.
Prawo zachowania energii mówi, że energii nie można stworzyć ani zniszczyć, można ją jedynie przenosić lub przekształcać z jednej formy w drugą. Oznacza to, że całkowita ilość energii w układzie zamkniętym musi pozostać stała, chociaż energia może zmieniać formę.
Tak więc, chociaż prawdą jest, że prawo zachowania energii ma zastosowanie do wszystkich form energii i że całkowita energia w układzie zamkniętym musi pozostać stała, niekoniecznie jest prawdą, że energia jest zawsze ciepłem.
@Arek942 Każda forma energii kończy ostatecznie jako ciepło.
Tylko to wymaga szerszej perspektywy trochę.
Weźmy na ten przykład energię mechaniczną.
Zamieniamy energię elektryczną w ruch silnika, który napędza samochód.
Energia ta trafia na koła i rozpędza pojazd.
Sęk w tym, że już na etapie transportu tej energii do kół część wytraca się w postaci ciepła na elementach trących o siebie (układ przeniesienia napędu), pojazd musi się też jakoś kiedyś zatrzymać, więc energia zostanie przekształcona w ciepło na tarczach hamulcowych. Szczątkowe ilości energii zamienią się w ciepło pod wpływem tarcia cząstek powietrza o karoserię pojazdu (to samo co wchodzenie w atmosferę z dużą prędkością, o czym pisałem)
I jak samo ze światłem. Niesie ono energię, energię, która MUSI skończyć jako ciepło, czyli energia kinetyczna cząstek.
Światło to forma transportu energii. Światło, które pada na obiekt przekazuje mu część energii. Część fali odbija się, ale przecież ostatecznie i tak trafi na jakiś obiekt i w końcu zaniknie - znaczy odda całą swoją energię.
Generalnie można w dużym uproszczeniu powiedzieć, że powinnością energii jest ostateczna zamiana w ciepło.
Kluczem do zrozumienia jest tu ten "układ zamknięty" i wracając do kwestii grzejnika. Brak 100-procentowej sprawności grzejnika polega na tym, że dałoby się to osiągnąć przy założeniu, że układ zamknięty składałby się ze źródła energii i samego grzejnika zamkniętego wewnątrz układu.
Ale grzejnik korzysta z energii elektrowni oddalonej o setki kilometrów i dlatego ostateczna ilość energii trafiającej do grzejnika zawsze będzie większa, niż ta którą odda do otoczenia.
Ale bedzie się to działo nawet na krótszych dystansach, bo przecież zasilanie do grzejnika idzie z "gniazdka", a do gniazdka idzie kablem w ścianie, do rozdzielnicy i dalej do stacji trafo. A my płacimy za każdy pobrany kW począwszy od naszej rozdzielnicy z licznikiem.
A energia będzie się za licznikiem wytracać na przewodach, więc pobierzemy jej więcej, niż otrzymamy jej w pomieszczeniu, które ogrzewamy (i dla uproszczenia tej symulacji załóżmy, że nasze pomieszczenie jest idealne szczelne.
Ostatecznie przykład ledów jest po prostu zły, bo cały czas sugerujesz, że światło generowane przez diodę led nie niesie za sobą energii. A światło to nośnik energii. Jedna fala niesie tej energii mniej, a inna więcej, ale sumarycznie dociera do nas ta sama ilość energii. Jak masz żarnik o mocy 100W i diodę led o mocy 100W to oba te odbiorniki energii elektrycznej wytworzą fale elektromagnetyczne o sumarycznej mocy 100W. Tutaj oczywiście prawidłowo powinniśmy używać Dżuli, ale - znowu - dla uproszczenia już to pominę.
Gdzieś tam krążysz wokół tematu, ale zupełnie wybiórczo go postrzegasz.
@Iasafaer Nie, grzejnik elektryczny nie może osiągnąć 100% sprawności nawet jeśli jest układem zamkniętym ze źródłem energii i samą grzałką zamkniętą w układzie. Wynika to z praw termodynamiki, które mówią, że żadna maszyna ani urządzenie nie jest w stanie zamienić całej otrzymanej energii na użyteczną pracę.
W przypadku grzejnika elektrycznego zawsze część włożonej energii jest tracona w postaci ciepła, które nie jest przydatne do ogrzania pożądanej przestrzeni. Ta strata energii jest spowodowana różnymi czynnikami, takimi jak rezystancja przewodów, przenoszenie ciepła do otaczającego środowiska oraz straty spowodowane promieniowaniem cieplnym.
Dlatego, chociaż grzejniki elektryczne mogą być dość wydajne w przekształcaniu energii elektrycznej w ciepło, nigdy nie mogą osiągnąć 100% sprawności. Rzeczywista wydajność grzejnika elektrycznego zależy od jego konstrukcji, izolacji i innych czynników.
@Arek942 Ty czytasz co Ty piszesz?
Jeśli to układ zamknięty to ciepło musi się gdzieś podziać, nawet to "tracone". To ciepło nie znika gdzieś w niebycie, w jakiejś magicznej zamkniętej przestrzeni, z której nie może się wydostać.
Mówisz tak jakby w naszym układzie zamkniętym istniała jeszcze jakaś przestrzeń, swoista "izolatka", w której ta "utracona" część się zamyka i nie służy do ogrzania pomieszczenia.
Jeszcze byłbym w stanie polemizować nad jakimiś efektami kwantowymi, że jakaś porcja energii mimo wszystko wydostaje się poza układ zamknięty za sprawą efektów kwantowych.
Ale sam mówisz o efektach tracenia energii na przewodach. A przewody w jaki sposób te energię wytracą? Poprzez ciepło. I muszą te ciepło oddać do otoczenia, bo niby gdzie? No zastanów się.
@Iasafaer energia elektryczna w przewodzie może być również tracona w wyniku innych mechanizmów, takich jak promieniowanie elektromagnetyczne, które występuje, gdy przewód przewodzący prąd przemienny emituje fale elektromagnetyczne. Zjawisko to znane jest jako interferencja elektromagnetyczna (EMI) i może powodować utratę energii w przewodzie w postaci wypromieniowanej mocy.
Ponadto przewody mogą tracić energię z powodu efektu naskórkowania, który występuje przy wysokich częstotliwościach. W tym zjawisku prąd płynie bardziej w kierunku powierzchni drutu, powodując wzrost rezystancji drutu i odpowiadający mu wzrost strat energii.
Ogólnie rzecz biorąc, podczas gdy ciepło jest najczęstszym sposobem utraty energii przez przewody elektryczne, istnieje kilka innych mechanizmów, które również mogą powodować utratę energii
@Iasafaer No prawie. Możesz też energię elektryczną zamienić w energię potencjalną czy inną formę jak wspomniana fotowoltaika. Grzałka -> światło -> fotowoltaika -> znowu energia elektryczna. Sęk w tym, że praktycznie każdą formę straty i tak da się ponownie wykorzystać do wygenerowania energii cieplnej, więc można wykonać coś o 100% sprawności. Mówiąc inaczej, jedyną możliwością strat w procesie konwersji energii elektrycznej na energię cieplną jest wykonanie pracy.
Zdaje się, że ten jełop @Arek942 dalej nie potrafi pojąć, że wytworzenie energii cieplnej nie jest pracą i nam tu recytuje coś, co nie ma zastosowania w tej sytuacji. Praca to nie energia cieplna. Nie ma metody wykonania pracy ze 100% sprawnością, bo zawsze mamy straty w postaci wytworzenia energii cieplnej, ale możemy zamienić energię elektryczną w cieplną ze 100% sprawnością, bo naszym celem nie jest wykonanie żadnej pracy. Tyle.
Aby mówić o jakichkolwiek stratach związanych z promieniowaniem elektromagnetycznym musielibyśmy to promieniowanie w jakiś sposób zabrać. Samo promieniowanie nie jest jeszcze przemianą. Każdy przewód elektryczny ma swoje pole elektromagnetyczne, ale dopóki nie dodasz tu odbiornika, to to pole nie jest stratą, po prostu tam jest. Możesz do tego pola dodać odbiornik, chociażby transformator. Nie jest połączony z układem elektrycznym, ale znajduje się w polu elektromagnetycznym przewodu (np wysokiego napięcia). Jeśli transformator nie jest z niczym połączony, to działa jak sprężyna - odbiera i oddaje energię. Jak go jednak do czegoś połączymy, to odbieramy z niego energię i stawia opór, dopiero wtedy tracimy energię. Jeśli jednak nie mamy żadnych odbiorników, to energię można co najwyżej zgromadzić, a wszelkie straty sprowadzą się znowu do ciepła. Jeśli grzałka generuje pole elektromagnetyczne, których odbiornikiem jest obudowa grzałki, to w tej obudowie powstaną zindukowane prądy, które będą ją podgrzewać.
Z resztą walenie terminami z dupy jest dowodem na to, że Arek nie ma już argumentów i rzuca czymkolwiek, co mu wpadło pod rękę. Straty wynikające z efektu naskórkowania, to straty cieplne - wzrost rezystancji przewodów przez nierównomierną dystrybucję przepływu prądu w przewodzie. Skumulowanie przepływu w jednej części przewodu to wzrost lokalnej temperatury i wzrost oporu, a więc wzrost strat cieplnych.
@Arek942 A promieniowanie elektromagnetyczne przewodów to w ogóle nie jest ciepło xD
Chłopie. Prawda jest taka, że promieniujące przewody również wytwarzają ciepło. Oddają je do izolacji przewodu, następnie do ściany, a ściana do otoczenia. Chyba, że przewód jest poza ścianą to od razu metodą konwekcji do otoczenia.
Chłopie. Jakbyś nie robił zawsze dostaniesz ciepło na końcu.
KAŻDA forma energii skończy ostatecznie jako ciepło.
Promieniowanie, tarcie mechaniczne, energia chemiczna nawet - wszystko ostatecznie wytwarza ciepło.
Jak zmieszasz kwas siarkowy z wodą to też dostajesz w pytę ciepła.
W układzie zamkniętym grzejnik będzie miał 100% sprawności, jeśli pominiemy ewentualne jakieś efekty kwantowe, które póki co nie są jeszcze do końca przez nas poznane. I co Ty mi tu będziesz fizykę na nowo tworzył :D
@Iasafaer wiem, że każdą formę energii można ostatecznie przekształcić w ciepło.
Kiedy energia jest przekształcana, część energii jest zawsze tracona w postaci ciepła z powodu nieefektywności procesu konwersji. Na przykład, gdy energia mechaniczna jest przekształcana w energię kinetyczną, część energii jest tracona w postaci ciepła w wyniku tarcia między powierzchniami. Podobnie, gdy energia chemiczna jest przekształcana w inne formy energii, takie jak energia elektryczna lub energia mechaniczna, część energii jest tracona w postaci ciepła z powodu nieodłącznej nieefektywności procesu konwersji.
Nawet promieniowanie, takie jak światło lub fale elektromagnetyczne, może ostatecznie zostać przekształcone w ciepło poprzez absorpcję przez materiał. Kiedy światło lub promieniowanie jest pochłaniane, jest przekształcane w materiał w energię kinetyczną, która następnie może zostać rozproszona w postaci ciepła.
Słuszne mowisz, że każdą formę energii można ostatecznie przekształcić w ciepło, chociaż efektywność procesu konwersji może się różnić w zależności od konkretnych okoliczności i mechanizmów.
@Arek942 Ja pier... xD
Ale skoro chodzi nam o wyprodukowanie właśnie ciepła, to grzejnik w układzie zamkniętym będzie miał 100% sprawności.
Bo produkujemy ciepło zarówno w sposób zamierzony jak i niezamierzony, ale suma energii będzie w układzie zamkniętym taka sama.
Boże chłopie, weź się ogarnij. Ciepło jest ciepło.
Nie ma ciepła, które ogrzewa i ciepła, które jest magicznie tracone w procesie konwersji.
Z jednej strony zdajesz się rozumieć o czym mówisz, ale z niejasnego dla mnie powodu walisz takie logiczne byki w swoim rozumowaniu. Zupełnie jakbyś cytował Wikipedię bez jej zrozumienia.
Przecież o to się właśnie rozchodzi, że skoro zamierzamy wytworzyć ciepło i jest to nasz cel to straty energii przekształcone w ciepło również ten cel wypełniają. I jeśli będziemy mieli idealny układ zamknięty to zasada zachowania energii zrobi za nas całą robotę.
Przecież właściwie produkcja ciepła w grzejniku odbywa się dokładnie na tej samej zasadzie co utrata ciepła.
Właściwie to można by rzec, że grzejnik to takie urządzenie, w którym utrata ciepła została celowo wywołana.
Jeszcze dosadniej można powiedzieć, że grzejnik to jest urządzenie skonstruowane w celu wywołania utraty energii i oddania jej do otoczenia...
Więc znowu - jeśli to będzie układ zamknięty - to cała energia dostarczona do grzejnika zostanie wyemitowana jako ciepło. Ot co.
Nie ma takiej możliwości, aby gdziekolwiek w układzie zamkniętym ciepło magicznie "utraciło się" i zniknęło, nie oddało swojej energii do otoczenia.
@Iasafaer W systemie zamkniętym energia nie może wchodzić ani wychodzić z systemu, ale może być przekształcana z jednej postaci w drugą. Zgodnie z zasadą zachowania energii całkowita ilość energii w układzie zamkniętym pozostaje stała. Dlatego cała energia dostarczona do grzejnika w układzie zamkniętym zostanie wyemitowana w postaci ciepła.
W systemie zamkniętym energia cieplna może być przenoszona z jednej części systemu do drugiej, ale nie może zostać utracona ani zaniknięta bez uwolnienia jej do otoczenia. Energia cieplna może zostać utracona przez przewodzenie, konwekcję lub promieniowanie do otoczenia, ale całkowita ilość energii cieplnej w systemie pozostaje taka sama.
Należy jednak pamiętać, że w systemie zamkniętym część energii może zostać utracona z powodu nieefektywności systemu, takiej jak tarcie lub opór elementów elektrycznych. Ta utracona energia nie jest tak naprawdę tracona, ale raczej przekształcana w inną formę energii, taką jak dźwięk lub wibracje. Dlatego, podczas gdy cała energia dostarczana do grzejnika w systemie zamkniętym ostatecznie zostanie wyemitowana jako ciepło, część energii może zostać utracona z powodu nieefektywności systemu.
@Arek942 Ale to akurat w tym przypadku świadczy na Twoją niekorzyść. Nie masz racji, a brniesz.
A ja już nie mam siły na dziury logiczne jakie tu tworzysz.
Bardzo stary dowcip, ale grzejnik elektryczny nie ma 100% sprawności. Część energii zmarnuje się na wytworzenie fal elektromagnetycznych ( prąd zmienny będzie takowe wytwarzał+ światlo przez rozgrzany grzejnik) i na energię mechaniczną ( dźwięk, ruchy powietrza). Oczywiście można stworzyć pomieszczenie w którym energia elektromagnetycznych fal oraz mechaniczna zostanie zamieniona w cieplo- ale ten układ to już nie jest sam grzejnik. Takie pomieszczenie też nie będzie miało 100% sprawności, bo też będzie traciło energię.
No cóż. Prawda. Zwłaszcza gdy jest to grzejnik olejowy i nawet śladowy ułamek procenta energii nie zamienia się w światło, ani w inne promieniowanie elektromagnetyczne.
W grzejniku część energii jest zamieniana na światło. W tym wypadku to ono jest stratą i produktem ubocznym.
@Ktostamskadstam A światło to co to jest?
Fala elektromagnetyczna. A ta zawsze niesie ze sobą jakąś energię.
Najbardziej efektywne w przesyle energii są fale podczerwone i to one głównie odpowiadają za transport energii. Ale to nie jest tak, że tylko podczerwień i tylko to wąskie widmo fal niesie za sobą energię.
Pomijam już, że większość grzejników nie rozgrzewa się do czerwoności, bo są one zwyczajnie mniej bezpieczne w użytkowaniu.
Ale nawet, te które emitują światło w zakresie widzialnym transportują energię. Fala elektromagnetyczna zawsze niesie za sobą energię.
Mimo wszystko nie jestem specjalistą, a jednak nie zaryzykowałbym stwierdzenia, że grzejnik ma 100% sprawności. Być może zbliża się do doskonałości, ale podejrzewam, że część energii jest tracona na jakieś drobne procesy fizyko-chemiczne typu degradacja elementu grzejnego, czy coś w tym rodzaju.
@Iasafaer włącz w pomieszczeniu ledy o łącznej mocy 1kw. Jak bardzo to 1kw nagrzało pomieszczenie ? :)
@Arek942 Widzisz bystrzacho.
Biorąc pod uwagę, że ledy o mocy 1kW są zasadniczo niespotykane zbyt często to pewnie nie wiedziałeś, że tak właśnie by się stało.
Ja mam w samochodzie dwa szperacze o łącznej mocy 80W i pozostawione w nieprzewiewnym pomieszczeniu osiągają wysokie temperatury.
Z tą różnicą, że ledy właśnie nie potrzebują dużej energii, by wytworzyć sporą ilość światła. Zupełnie odwrotnie, niż klasyczna żarówka. Więc moje ledy na dachu samochodu pobierają 2x40W z czego większość zamieniają na światło, które CZUĆ po podłożeniu ręki w snop światła, a niewielką część oddają na radiator z tyłu obudowy, a który również osiąga zauważalną temperaturę.
To może być zaskoczenie dla kogoś kto nie obcował z bardzo mocnymi ledami, że owszem nagrzeją one pomieszczenie. Snop światła bowiem jak najbardziej niesie za sobą energię.
Błąd poznawczy polega na tym, że ledy potrzebują niewiele energii do wygenerowania mocnego snopu światła, więc na ogół nie mamy w codziennym życiu do czynienia z tak mocnymi lampami led.
Gdy staniemy przed lampą starego typu (np studyjną) to czujemy wyraźny gorąc, bo poza światłem pada na nas ogrom promieniowania podczerwonego. W takiej samej lampie opartej o diody led również odczujemy ciepło, ale znacznie mniej.
Jednak nie dlatego, że "ledy nie grzeją" tylko dlatego, że sumarycznie lampa zużywa znacznie mniej energii to i mniej zamienia jej na ciepło.
Reasumując. Chciałeś błysnąć, a na oczy nie widziałeś 1-kilowatowej lampy LED.
@Iasafaer To zadam ci lepsze pytanie.
Temperaturę może mieć tylko materia. Próżnia nie ma temperatury. Gdy wystawimy wrzątek na zewnątrz, gdy jest w minusie, to wychłodzi się dość szybko.
Jednak jeśli wrzątek wystawisz w próżni, sprawa wygląda zupełnie inaczej. Nie może dojść do swobodnej wymiany temperatur z otoczeniem, bo nie ma otoczenia.
Dlaczego więc przedmiot się w kosmosie wystudzi? Bo swojego ciepła nie odda, a wypromieniuje w postaci fal podczerwonych. Ciepło to energia sama w sobie, ale fale podczerwone również.
I każdy przedmiot który jest cieplejszy od zera absolutnego emituje fale podczerwone, jednak one same w sobie ciepłem nie są. Bo ciepło (temperatura) to średnia energia kinetyczna cząsteczek w danej substancji/przedmiocie.
To przedmioty pod wpływem fal podczerwonych zwiększają średnią energię kinetyczną cząsteczek co my obserwujemy jako nagrzewanie się :) .
@rafik54321 Ja wiem, czym temperatura jest. Dlatego nie używam określenia temperatura, a energia.
Fala elektromagnetyczna niesie energię, nie temperaturę. Temperatura to jak słusznie powiedziałeś energia kinetyczna cząstek materii, energia, która została dostarczona z falą elektromagnetyczną.
@Arek942 A i jeszcze jedno. Zapewne obce są Ci lasery skoro uważasz, że światło widzialne nie posiada energii xD
Zapewne też miałeś smutne dzieciństwo i nigdy nie przypalałeś mrówek soczewką skupiającą nomen omen światło widzialne :D
Zmodyfikowano 1 raz. Ostatnia modyfikacja: 22 lutego 2023 o 21:01
@Iasafaer "A i jeszcze jedno. Zapewne obce są Ci lasery skoro uważasz, że światło widzialne nie posiada energii xD" - w zasadzie samo światło jest energią :P . Tak jak ogólnie fala elektromagnetyczna. Po prostu różne długości fal, generują/przekazują energię w różny sposób i inaczej oddziałują z materią.
W zasadzie w pewnym sensie można powiedzieć że fale elektromagnetyczne, światło widzialne (które de facto jest wąskim zakresem fal elektromagnetycznych), ciepło, prąd, energia kinetyczna i w cholerę innych rzeczy, to nic innego jak stan skupienia energii. I można np wodę zamienić w parę, a potem parę w wodę, a wodę w lód, a lód w parę.
Tak samo z energią. Można kinetyczną zamienić na prąd (tak działają wszelkiej maści prądnice i alternatory), można zamienić światło na prąd (fotowoltaika), prąd na światło (diody LED, żarówki), energię kinetyczną na ciepło (hamulce), ciepło na energię kinetyczną (wszelkiej maści silniki spalinowe) itd, jednak każdy proces jest stratny, bo zawsze występują też pomniejsze procesy chemiczne/fizyczne obok naszej głównej reakcji. Jedną z sił która zawsze oddziałuje jest choćby grawitacja.
Tylko znów określenie "energia" jest baaardzo ogólnikowe.
@Ktostamskadstam "W grzejniku część energii jest zamieniana na światło." - raczej w falę elektromagnetyczną, ze spektrum fal podczerwonych :) .
Światłem zwykliśmy nazywać wyłącznie wąski wycinek fal elektromagnetycznych, które określa się raczej jako światło widzialne :) .
@rafik54321 No przecież to właśnie napisałem.
Nie spierajmy się o technikalia, bo nasz rozmówca @Arek942 najwyraźniej nie ma bladego pojęcia, więc szczegóły są tutaj zbędne.
Bo my obaj wiemy dokładnie jak jest :)
@Arek942 Yyy, wstaw do pokoju naładowany akumulator, jak bardzo się pokój nagrzał? Nijak. Twierdzisz więc że akumulator nie ma w sobie energii, którą może zasilić np grzałkę? XD...
Energia nie ma jednej formy. Może być przekształcana w najróżniejszy sposób, z różną sprawnością w różnym stopniu.
Ledy o mocy 1kW oddadzą większość energii elektrycznej w postaci światła widzialnego, ALE część tej energii oddadzą w postaci ciepła. Nagrzewają się zarówno same LEDY jak i przetworniki. Dotknij żarówki LED o mocy zaledwie 10W a zobaczysz że jest dość mocno ciepła. Nie jakoś super jak grzałka, ale jednak ciepło jest znaczące.
Poza tym, jak bardzo nagrzejesz pomieszczenie 1kW grzałką? Nijak. Bo nawet czajnik elektryczny ma od 1,5kW mocy w górę XD. Nierzadko 2,5kW, by nagrzać raptem 1-2l wody. A ty chcesz nagrzać znacznie mniejszym odbiornikiem prądu kilkanaście metrów sześciennych powietrza. Brawo ty.
Piece grzewcze mają moc liczoną po 10kW, 20kW i więcej. Na pełnym obiegu.
Żarówka LED ma wysoką sprawność i z tego 1kW LEDów, w postaci ciepła zostanie oddane ze 100W.
ALE użyj do tego bardzo staromodnej, żarówki o mocy 200W (jeszcze żarnikowej) i wstaw to do np toalety (nie łazienki tylko toalety, sam boks na sedes). Zobaczysz że takie pomieszczenie, taką żarówką, nagrzejesz w wydatny sposób. Działać będzie, choć to będzie strasznie nieefektywny sposób ogrzania pomieszczenia.
@Iasafaer Nie spieram się, raczej dopowiadam szczegóły :P . Jakoby uzupełniam twoją wypowiedź.
Wręcz można powiedzieć również że sama materia jest też formą skupienia energii. Gdyż właśnie rozpad materii (atomów) również uwalnia olbrzymią dawkę energii. A przy łączeniu się materii z antymaterią też jest wesoło, bo niektóre z tych elementów się anihilują, co generuje jeszcze więcej energii.
Oczywiście ten akapit to duuuże uproszczenie :P .
@rafik54321 @lasafaer chyba pytanie było jak efektywny energetyczne jest grzejnik? Mówicie ze w 100%. 100% energii dodanej jest przekształcone w ciepło (fale o długości które podgrzewają materię)?
dalem wam zagadkę-podpowiedz. Dwa źródła światła (fal elektromagnetycznych) żarowa i ledowa. Jedna i druga otrzymuje 100W. Zgodnie z tym co mowicie to powinny być równie efektywne energetyczne jako grzałka.
To że fala to energia to chyba oczywiste. Energia nie ginie. Tu chodzi o sprawność energetyczną. Ile energii jest przekształcone w ciepło w jakiej kolwiek formie :)
@Arek942 yyy twierdzimy coś wręcz odwrotnego. Że grzejnik nie ma 100% sprawności. Więc o co ci chodzi? Do tego pamiętaj że samo promieniowanie też jest strata sama w sobie.
Tak jak światło, wytrąca i rozprasza się na odpowiednio długim dystansie. Energia oczywiście że ginie/może ginąć.
Jeśli porusza się jakiś obiekt to wystarczy go zatrzymać by energia zniknęła.
Albo akumulator. Wystarczy poczekać aż sam się rozładuje.
Ty chyba mylisz energię z materią.
To materia krąży. W reakcjach chemicznych suma składników reakcji jest równa sumie efektów reakcji. Np 4H + O2 = 2 H2O.
Poza tym dodatkowy przykład.
Jeśli wstawimy coś do próżni coś ciepłego i odetniemy źródło jakiegokolwiek ciepła, to czemu się wychłodzi? Bo wypromieniuje ciepło. A dokąd sięgnie tak wąskie promieniowanie? Donikąd. Energia wytracona, nic nie zyskało. Proste.
Albo kolejny przykład. Jadą na czołówkę 2 identyczne samochody o identycznej masie z identyczna prędkością. Walą w siebie. Gdzie poszła energia? Prędkość dajmy na to nieduża 5km/h. Miały energię ale kierunek oraz zwrot pojazdów spowodowały że te 2 siły się zrównoważyły. Nastąpiło wytrącenie energii kinetycznej i tyle.
@rafik54321 na początku @Iasafaer stwierdził że grzejnik elektryczny ma niemal 100% sprawności, bo emituje fale i każda fala to energia a ja stwierdziłem, że nie każda energia nas ogrzeje :) tak jak ledy np
@Arek942 to przeczytaj jeszcze raz. Bo tego właśnie nie napisał.
@rafik54321 A więc twierdzisz, że energia ginie... Hmm... co jeszcze równie ciekawego stwierdzisz? Tylko nie kryguj się, śmiało!
@Arek942 Boże chłopie co za herezje. Aż nie wiem do czego się odnieść.
Nie wiem jak doszedłeś do wniosku, że ledy nie grzeją :)
Ale może mamy inne ledy. Nie wiem jak Twoje, ale moje grzeją :D
Każda fala elektromagnetyczna niesie za sobą energię. I każda energia może nas ogrzać.
Energia cieplna jest bowiem najbardziej powszechnym rodzajem energii. Wydziela się w każdym procesie przemiany energii jednej w inną.
Ale skoro naprawdę uważasz, że 100 watowa żarówka grzeje bardziej, niż 100 watowy led to może po prostu sprawdź?!
Twoje herezje wynikają z faktu, że na co dzień nie używamy ledów o tak dużej mocy w zamkniętych pomieszczeniach i dam sobie rękę uciąć, że nawet nie miałeś okazji tego doświadczyć empirycznie.
Ale powtórzę raz jeszcze. Światło niesie za sobą energię, zawsze i niezależnie od długości fali.
Ba, nawet fale radiowe niosą za sobą energię i powiem więcej, dzięki temu zjawisku możliwe było wynalezienie chociażby czytników RFID, które do działania wykorzystują znikomą, ale jednak niezerową energię jaką niosą fale radiowe urządzenia czytającego takiego RFID'a.
Zamiast pitolić polecam szarpnąć się finansowo i kupić sobie takiego 100 watowego leda, wstawić te lampę do pokoju i odpalić. Gwarantuję Ci, że o ile się nie spali bez odpowiedniego chłodzenia to z pewnością ogrzeje Ci pomieszczenie.
@rafik54321 @Arek942 Kombinujecie jak koń pod górę.
Energia jest stała, nie przybywa jej, nie ubywa jej, może jedynie zmienić się z jednej w drugą. O sprawności mówimy wtedy, kiedy chcemy właśnie zamienić jeden rodzaj energii na drugą i obliczamy, ile uda nam się osiągnąć, a ile zamieni się w coś, czego nie możemy wykorzystać. I tu jest clue programu. Cokolwiek ta grzałka wyemituje w postaci fali, można zamienić ponownie na ciepło pochłaniając tą falę. Właśnie tak działają grzałki podczerwone. Trudno jest ogrzać otwartą wiatę ogrodową, bo ma ciągły przewiew, ale już można machnąć grzałkę emitującą dużo podczerwieni, która podgrzewa wszystko, co na nią pada.
Tak więc grzałki mają 100% sprawności o ile nie mają żadnych elementów ruchomych. Każda wyemitowana fala może być pochłonięta. Jak masz całkowicie zasłonięte i zaizolowane pomieszczenie, to jakakolwiek fala wyemitowana przez grzałkę zostanie pochłonięta przez inny materiał w pomieszczeniu i też zamieni się w ciepło. Jedynym wyjątkiem może być coś, co potrafi zamienić tą falę w coś innego, chociażby panele fotowoltaiczne. Sęk w tym, że jeśli nie zamienisz energii elektrycznej z fotowoltaiki w cokolwiek innego i nie zgromadzisz jej nigdzie, to i tak zamieni się w ciepło, więc na jedno wychodzi. Zawsze skończysz z ciepłem.
@Arek942 Większość diód ma sprawność 10-20%. Zostaje 800-900W mocy grzewczej.
Żeby odpowiedzieć na twoje pytanie trzeba znać resztę parametrów. Wielkość pomieszczenia temperatury w środku i na zewnątrz, przenikalność cieplną ścian. Tak minimalnie.
@ZONTAR Nie, grzejnik elektryczny nie jest w 100% sprawny. Zgodnie z prawami termodynamiki w żadnym systemie nie da się osiągnąć 100% sprawności energetycznej.
Gdy grzejnik elektryczny przekształca energię elektryczną w energię cieplną, część energii elektrycznej jest tracona jako energia cieplna w procesie konwersji, co oznacza, że nie cała energia elektryczna jest wykorzystywana do wytwarzania ciepła. Ta strata energii zmniejsza wydajność nagrzewnicy elektrycznej.
Ponadto część ciepła wytwarzanego przez grzejnik elektryczny może zostać utracona do otaczającego środowiska, co dodatkowo zmniejsza jego wydajność. Sprawność grzejnika elektrycznego jest zwykle mniejsza niż 100% i może się różnić w zależności od czynników, takich jak typ grzejnika, jego moc, izolacja ogrzewanej przestrzeni i temperatura ustawiona na grzejniku.
Dlatego chociaż grzejniki elektryczne mogą być wygodnym i skutecznym sposobem ogrzewania pomieszczeń, nie są one w 100% wydajne w przetwarzaniu energii elektrycznej na energię cieplną.
@Iasafaer Światło widzialne, w tym światło niebieskie, może przyczyniać się do nagrzewania powierzchni, ale ogólnie nie jest uważane za główne źródło ciepła. Niebieskie światło ma stosunkowo krótką długość fali i wysoką częstotliwość, a jego energia jest wykorzystywana głównie do oświetlania obiektów, a nie ich ogrzewania.
Kiedy światło widzialne pada na powierzchnię, część energii świetlnej jest pochłaniana przez powierzchnię, co może powodować jej nagrzewanie. Jednak ilość ciepła wytwarzanego przez światło widzialne jest na ogół niewielka w porównaniu z innymi źródłami ciepła, takimi jak promieniowanie podczerwone.
Ogólnie rzecz biorąc, ciepło jest wytwarzane przez obiekty, które emitują lub pochłaniają promieniowanie w widmie podczerwonym, które ma dłuższe długości fal niż światło widzialne. Gdy obiekt pochłania promieniowanie podczerwone, promieniowanie to jest przekształcane w energię cieplną, co powoduje nagrzewanie się obiektu.
Dlatego chociaż światło widzialne, w tym światło niebieskie, może przyczyniać się do nagrzewania powierzchni, ogólnie nie jest uważane za główne źródło ciepła.
@Ktostamskadstam @rafik54321 a lampy grzewcze? XD
@Arek942 Kur..a chłopie. Tłumaczę jak krowie na rowie, a Ty dalej swoje.
Kup sobie może tego leda 1kW stań gołą twarzą naprzeciw z zamkniętymi oczyma zobaczysz jaki mulat będziesz. No co za herezje Ty tu głosisz to bania mała.
Energia chłopie nie znika. Jak dostarczasz 100W mocy do lampy led to ta energia gdzieś, w ten czy inny sposób zamieni się na ciepło. Sam przecież piszesz, że różne fale przenoszą różną ilość energii.
Jedne fale przenoszą energię lepiej, inne gorzej.
Ale ja tu cały czas mówię o SUMIE energii w układzie zamkniętym.
Jeśli dioda led ma powiedzmy sprawność 30% to przy 100W mocy 30W idzie na światło widzialne. Ta energia kur...a nie znika. 30W w postaci światła widzialnego pada na jakiś obiekt i go ogrzewa, emitując przy tym światło widzialne. Bo to nie jest tak, że energia w magiczny sposób zostaje zamieniona na światło widzialne i znika. Światło widzialne jest niejako PRZY OKAZJI transportu energii. Pozostałe 70W od razu, bezpośrednio zostaje zamienione w ciepło i odłożone na radiatorach i metodą konwekcji oraz kontaktowej oddaje to ciepło do otoczenia.
I w układzie zamkniętym będziemy mieli ostatecznie oddane 100W energii do otoczenia. 30% w postaci światła+energii i 70% bezpośrednio już w postaci ciepła.
Układ zamknięty otrzyma 100W energii i o tyle się ogrzeje. Energia bowiem zawsze ogrzewa. ZAWSZE.
Nie ma czegoś takiego, że energia zostaje zamieniona w coś co nie jest ostatecznie ciepłem.
Bo oddziaływanie energii z otaczającym nas światem polega wręcz na generowaniu ciepła.
Nawet turbina wiatrowa, która jest wyłączona i nie zasila niczego generuje ciepło pobierając energię wiatru. Elementy mechaniczne trą o siebie generując ciepło.
Nawet zablokowana turbina wiatrowa nagrzewa się od samego przepływu powietrza (to samo zjawisko odpowiedzialne jest za spalanie się obiektów wchodzących z dużą prędkością w atmosferę)
Energia to ZAWSZE jest ciepło i suma energii wchodzącej musi się równać energii wychodzącej.
Jak lampa pobiera 100W to odda 100W w postaci ciepła. To ciepło może się różnie rozchodzić, w różnej formie docierać do obiektów, ale sumarycznie będziemy mieli zawsze 100W mocy.
A przewaga ledów nie polega na tym, że one się nie grzeją.
Wbrew pozorom to grzeją się przeokropnie i jest to ich największa wada, bowiem są skrajnie mało odporne na tę temperaturę!
Ich zaletą jest jednak wyższa sprawność, a przez to musimy dostarczyć znacznie mniej energii, by uzyskać tyle samo światła.
@Iasafaer
@Iasafaer Nie, energia nie zawsze jest ciepłem, a zasada, że suma energii doprowadzonej musi być równa energii wyjściowej, jest znana jako prawo zachowania energii.
Energia może istnieć w różnych formach, takich jak między innymi ciepło, światło, energia kinetyczna (energia ruchu), energia potencjalna (energia położenia), energia chemiczna, energia elektryczna i energia jądrowa. Ciepło to tylko jedna z form energii.
Prawo zachowania energii mówi, że energii nie można stworzyć ani zniszczyć, można ją jedynie przenosić lub przekształcać z jednej formy w drugą. Oznacza to, że całkowita ilość energii w układzie zamkniętym musi pozostać stała, chociaż energia może zmieniać formę.
Tak więc, chociaż prawdą jest, że prawo zachowania energii ma zastosowanie do wszystkich form energii i że całkowita energia w układzie zamkniętym musi pozostać stała, niekoniecznie jest prawdą, że energia jest zawsze ciepłem.
@Arek942 Każda forma energii kończy ostatecznie jako ciepło.
Tylko to wymaga szerszej perspektywy trochę.
Weźmy na ten przykład energię mechaniczną.
Zamieniamy energię elektryczną w ruch silnika, który napędza samochód.
Energia ta trafia na koła i rozpędza pojazd.
Sęk w tym, że już na etapie transportu tej energii do kół część wytraca się w postaci ciepła na elementach trących o siebie (układ przeniesienia napędu), pojazd musi się też jakoś kiedyś zatrzymać, więc energia zostanie przekształcona w ciepło na tarczach hamulcowych. Szczątkowe ilości energii zamienią się w ciepło pod wpływem tarcia cząstek powietrza o karoserię pojazdu (to samo co wchodzenie w atmosferę z dużą prędkością, o czym pisałem)
I jak samo ze światłem. Niesie ono energię, energię, która MUSI skończyć jako ciepło, czyli energia kinetyczna cząstek.
Światło to forma transportu energii. Światło, które pada na obiekt przekazuje mu część energii. Część fali odbija się, ale przecież ostatecznie i tak trafi na jakiś obiekt i w końcu zaniknie - znaczy odda całą swoją energię.
Generalnie można w dużym uproszczeniu powiedzieć, że powinnością energii jest ostateczna zamiana w ciepło.
Kluczem do zrozumienia jest tu ten "układ zamknięty" i wracając do kwestii grzejnika. Brak 100-procentowej sprawności grzejnika polega na tym, że dałoby się to osiągnąć przy założeniu, że układ zamknięty składałby się ze źródła energii i samego grzejnika zamkniętego wewnątrz układu.
Ale grzejnik korzysta z energii elektrowni oddalonej o setki kilometrów i dlatego ostateczna ilość energii trafiającej do grzejnika zawsze będzie większa, niż ta którą odda do otoczenia.
Ale bedzie się to działo nawet na krótszych dystansach, bo przecież zasilanie do grzejnika idzie z "gniazdka", a do gniazdka idzie kablem w ścianie, do rozdzielnicy i dalej do stacji trafo. A my płacimy za każdy pobrany kW począwszy od naszej rozdzielnicy z licznikiem.
A energia będzie się za licznikiem wytracać na przewodach, więc pobierzemy jej więcej, niż otrzymamy jej w pomieszczeniu, które ogrzewamy (i dla uproszczenia tej symulacji załóżmy, że nasze pomieszczenie jest idealne szczelne.
Ostatecznie przykład ledów jest po prostu zły, bo cały czas sugerujesz, że światło generowane przez diodę led nie niesie za sobą energii. A światło to nośnik energii. Jedna fala niesie tej energii mniej, a inna więcej, ale sumarycznie dociera do nas ta sama ilość energii. Jak masz żarnik o mocy 100W i diodę led o mocy 100W to oba te odbiorniki energii elektrycznej wytworzą fale elektromagnetyczne o sumarycznej mocy 100W. Tutaj oczywiście prawidłowo powinniśmy używać Dżuli, ale - znowu - dla uproszczenia już to pominę.
Gdzieś tam krążysz wokół tematu, ale zupełnie wybiórczo go postrzegasz.
@Iasafaer Nie, grzejnik elektryczny nie może osiągnąć 100% sprawności nawet jeśli jest układem zamkniętym ze źródłem energii i samą grzałką zamkniętą w układzie. Wynika to z praw termodynamiki, które mówią, że żadna maszyna ani urządzenie nie jest w stanie zamienić całej otrzymanej energii na użyteczną pracę.
W przypadku grzejnika elektrycznego zawsze część włożonej energii jest tracona w postaci ciepła, które nie jest przydatne do ogrzania pożądanej przestrzeni. Ta strata energii jest spowodowana różnymi czynnikami, takimi jak rezystancja przewodów, przenoszenie ciepła do otaczającego środowiska oraz straty spowodowane promieniowaniem cieplnym.
Dlatego, chociaż grzejniki elektryczne mogą być dość wydajne w przekształcaniu energii elektrycznej w ciepło, nigdy nie mogą osiągnąć 100% sprawności. Rzeczywista wydajność grzejnika elektrycznego zależy od jego konstrukcji, izolacji i innych czynników.
@Arek942 Ty czytasz co Ty piszesz?
Jeśli to układ zamknięty to ciepło musi się gdzieś podziać, nawet to "tracone". To ciepło nie znika gdzieś w niebycie, w jakiejś magicznej zamkniętej przestrzeni, z której nie może się wydostać.
Mówisz tak jakby w naszym układzie zamkniętym istniała jeszcze jakaś przestrzeń, swoista "izolatka", w której ta "utracona" część się zamyka i nie służy do ogrzania pomieszczenia.
Jeszcze byłbym w stanie polemizować nad jakimiś efektami kwantowymi, że jakaś porcja energii mimo wszystko wydostaje się poza układ zamknięty za sprawą efektów kwantowych.
Ale sam mówisz o efektach tracenia energii na przewodach. A przewody w jaki sposób te energię wytracą? Poprzez ciepło. I muszą te ciepło oddać do otoczenia, bo niby gdzie? No zastanów się.
@Iasafaer energia elektryczna w przewodzie może być również tracona w wyniku innych mechanizmów, takich jak promieniowanie elektromagnetyczne, które występuje, gdy przewód przewodzący prąd przemienny emituje fale elektromagnetyczne. Zjawisko to znane jest jako interferencja elektromagnetyczna (EMI) i może powodować utratę energii w przewodzie w postaci wypromieniowanej mocy.
Ponadto przewody mogą tracić energię z powodu efektu naskórkowania, który występuje przy wysokich częstotliwościach. W tym zjawisku prąd płynie bardziej w kierunku powierzchni drutu, powodując wzrost rezystancji drutu i odpowiadający mu wzrost strat energii.
Ogólnie rzecz biorąc, podczas gdy ciepło jest najczęstszym sposobem utraty energii przez przewody elektryczne, istnieje kilka innych mechanizmów, które również mogą powodować utratę energii
@Iasafaer No prawie. Możesz też energię elektryczną zamienić w energię potencjalną czy inną formę jak wspomniana fotowoltaika. Grzałka -> światło -> fotowoltaika -> znowu energia elektryczna. Sęk w tym, że praktycznie każdą formę straty i tak da się ponownie wykorzystać do wygenerowania energii cieplnej, więc można wykonać coś o 100% sprawności. Mówiąc inaczej, jedyną możliwością strat w procesie konwersji energii elektrycznej na energię cieplną jest wykonanie pracy.
Zdaje się, że ten jełop @Arek942 dalej nie potrafi pojąć, że wytworzenie energii cieplnej nie jest pracą i nam tu recytuje coś, co nie ma zastosowania w tej sytuacji. Praca to nie energia cieplna. Nie ma metody wykonania pracy ze 100% sprawnością, bo zawsze mamy straty w postaci wytworzenia energii cieplnej, ale możemy zamienić energię elektryczną w cieplną ze 100% sprawnością, bo naszym celem nie jest wykonanie żadnej pracy. Tyle.
Aby mówić o jakichkolwiek stratach związanych z promieniowaniem elektromagnetycznym musielibyśmy to promieniowanie w jakiś sposób zabrać. Samo promieniowanie nie jest jeszcze przemianą. Każdy przewód elektryczny ma swoje pole elektromagnetyczne, ale dopóki nie dodasz tu odbiornika, to to pole nie jest stratą, po prostu tam jest. Możesz do tego pola dodać odbiornik, chociażby transformator. Nie jest połączony z układem elektrycznym, ale znajduje się w polu elektromagnetycznym przewodu (np wysokiego napięcia). Jeśli transformator nie jest z niczym połączony, to działa jak sprężyna - odbiera i oddaje energię. Jak go jednak do czegoś połączymy, to odbieramy z niego energię i stawia opór, dopiero wtedy tracimy energię. Jeśli jednak nie mamy żadnych odbiorników, to energię można co najwyżej zgromadzić, a wszelkie straty sprowadzą się znowu do ciepła. Jeśli grzałka generuje pole elektromagnetyczne, których odbiornikiem jest obudowa grzałki, to w tej obudowie powstaną zindukowane prądy, które będą ją podgrzewać.
Z resztą walenie terminami z dupy jest dowodem na to, że Arek nie ma już argumentów i rzuca czymkolwiek, co mu wpadło pod rękę. Straty wynikające z efektu naskórkowania, to straty cieplne - wzrost rezystancji przewodów przez nierównomierną dystrybucję przepływu prądu w przewodzie. Skumulowanie przepływu w jednej części przewodu to wzrost lokalnej temperatury i wzrost oporu, a więc wzrost strat cieplnych.
@Arek942 A promieniowanie elektromagnetyczne przewodów to w ogóle nie jest ciepło xD
Chłopie. Prawda jest taka, że promieniujące przewody również wytwarzają ciepło. Oddają je do izolacji przewodu, następnie do ściany, a ściana do otoczenia. Chyba, że przewód jest poza ścianą to od razu metodą konwekcji do otoczenia.
Chłopie. Jakbyś nie robił zawsze dostaniesz ciepło na końcu.
KAŻDA forma energii skończy ostatecznie jako ciepło.
Promieniowanie, tarcie mechaniczne, energia chemiczna nawet - wszystko ostatecznie wytwarza ciepło.
Jak zmieszasz kwas siarkowy z wodą to też dostajesz w pytę ciepła.
W układzie zamkniętym grzejnik będzie miał 100% sprawności, jeśli pominiemy ewentualne jakieś efekty kwantowe, które póki co nie są jeszcze do końca przez nas poznane. I co Ty mi tu będziesz fizykę na nowo tworzył :D
@Iasafaer wiem, że każdą formę energii można ostatecznie przekształcić w ciepło.
Kiedy energia jest przekształcana, część energii jest zawsze tracona w postaci ciepła z powodu nieefektywności procesu konwersji. Na przykład, gdy energia mechaniczna jest przekształcana w energię kinetyczną, część energii jest tracona w postaci ciepła w wyniku tarcia między powierzchniami. Podobnie, gdy energia chemiczna jest przekształcana w inne formy energii, takie jak energia elektryczna lub energia mechaniczna, część energii jest tracona w postaci ciepła z powodu nieodłącznej nieefektywności procesu konwersji.
Nawet promieniowanie, takie jak światło lub fale elektromagnetyczne, może ostatecznie zostać przekształcone w ciepło poprzez absorpcję przez materiał. Kiedy światło lub promieniowanie jest pochłaniane, jest przekształcane w materiał w energię kinetyczną, która następnie może zostać rozproszona w postaci ciepła.
Słuszne mowisz, że każdą formę energii można ostatecznie przekształcić w ciepło, chociaż efektywność procesu konwersji może się różnić w zależności od konkretnych okoliczności i mechanizmów.
@Arek942 Ja pier... xD
Ale skoro chodzi nam o wyprodukowanie właśnie ciepła, to grzejnik w układzie zamkniętym będzie miał 100% sprawności.
Bo produkujemy ciepło zarówno w sposób zamierzony jak i niezamierzony, ale suma energii będzie w układzie zamkniętym taka sama.
Boże chłopie, weź się ogarnij. Ciepło jest ciepło.
Nie ma ciepła, które ogrzewa i ciepła, które jest magicznie tracone w procesie konwersji.
Z jednej strony zdajesz się rozumieć o czym mówisz, ale z niejasnego dla mnie powodu walisz takie logiczne byki w swoim rozumowaniu. Zupełnie jakbyś cytował Wikipedię bez jej zrozumienia.
Przecież o to się właśnie rozchodzi, że skoro zamierzamy wytworzyć ciepło i jest to nasz cel to straty energii przekształcone w ciepło również ten cel wypełniają. I jeśli będziemy mieli idealny układ zamknięty to zasada zachowania energii zrobi za nas całą robotę.
Przecież właściwie produkcja ciepła w grzejniku odbywa się dokładnie na tej samej zasadzie co utrata ciepła.
Właściwie to można by rzec, że grzejnik to takie urządzenie, w którym utrata ciepła została celowo wywołana.
Jeszcze dosadniej można powiedzieć, że grzejnik to jest urządzenie skonstruowane w celu wywołania utraty energii i oddania jej do otoczenia...
Więc znowu - jeśli to będzie układ zamknięty - to cała energia dostarczona do grzejnika zostanie wyemitowana jako ciepło. Ot co.
Nie ma takiej możliwości, aby gdziekolwiek w układzie zamkniętym ciepło magicznie "utraciło się" i zniknęło, nie oddało swojej energii do otoczenia.
@Iasafaer W systemie zamkniętym energia nie może wchodzić ani wychodzić z systemu, ale może być przekształcana z jednej postaci w drugą. Zgodnie z zasadą zachowania energii całkowita ilość energii w układzie zamkniętym pozostaje stała. Dlatego cała energia dostarczona do grzejnika w układzie zamkniętym zostanie wyemitowana w postaci ciepła.
W systemie zamkniętym energia cieplna może być przenoszona z jednej części systemu do drugiej, ale nie może zostać utracona ani zaniknięta bez uwolnienia jej do otoczenia. Energia cieplna może zostać utracona przez przewodzenie, konwekcję lub promieniowanie do otoczenia, ale całkowita ilość energii cieplnej w systemie pozostaje taka sama.
Należy jednak pamiętać, że w systemie zamkniętym część energii może zostać utracona z powodu nieefektywności systemu, takiej jak tarcie lub opór elementów elektrycznych. Ta utracona energia nie jest tak naprawdę tracona, ale raczej przekształcana w inną formę energii, taką jak dźwięk lub wibracje. Dlatego, podczas gdy cała energia dostarczana do grzejnika w systemie zamkniętym ostatecznie zostanie wyemitowana jako ciepło, część energii może zostać utracona z powodu nieefektywności systemu.
@Arek942 Dobra, wymiękam. Bywaj zdrów.
@Iasafaer widzisz, a ja tak mogę w nieskończoność ;)
@Arek942 Ale to akurat w tym przypadku świadczy na Twoją niekorzyść. Nie masz racji, a brniesz.
A ja już nie mam siły na dziury logiczne jakie tu tworzysz.
Stratą w grzejniku elektrycznym są ukryte w cenie prądu podatki i opłaty bo to pieniadze, które pis wyrzuci w błoto zamiast sensownie spożytkować.
@MG02 Ot co.
@MG02 Dla nas "wyrzuci w błoto" dla swoich "doładuje kieszenie" :D
Bardzo stary dowcip, ale grzejnik elektryczny nie ma 100% sprawności. Część energii zmarnuje się na wytworzenie fal elektromagnetycznych ( prąd zmienny będzie takowe wytwarzał+ światlo przez rozgrzany grzejnik) i na energię mechaniczną ( dźwięk, ruchy powietrza). Oczywiście można stworzyć pomieszczenie w którym energia elektromagnetycznych fal oraz mechaniczna zostanie zamieniona w cieplo- ale ten układ to już nie jest sam grzejnik. Takie pomieszczenie też nie będzie miało 100% sprawności, bo też będzie traciło energię.
A pomimo to, więcej ciepła z KWh daje pompa ciepła niż zwykła grzałka.
@Kar4 Bo pompa ciepła pobiera ciepło z ziemi, elektryczna jest właśnie pompa, która spręża czynnik grzejny.
No cóż. Prawda. Zwłaszcza gdy jest to grzejnik olejowy i nawet śladowy ułamek procenta energii nie zamienia się w światło, ani w inne promieniowanie elektromagnetyczne.
Straty mogą przyjmować inną formę w tym przypadku stratą jest indukcja.
Zmodyfikowano 1 raz. Ostatnia modyfikacja: 24 lutego 2023 o 19:07