Mik az energiaátalakítások egy elemlámpa fényében?

Az ipari társadalom azért működik, mert képes energiát átalakítani egyik formából a másikba. A rohanó vízben, a szénégetésben vagy a napfény megkötésében keletkező energiát villamos energiává alakítják, majd vegyi elemekben tárolják, hogy számos más alkalmazásban felszabaduljanak. Amikor a zseblámpája kapcsolóját pislogja, energiagazdálkodási sorozatban vesz részt a gombról a fénysugárra.

Zseblámpánál az energiának az áramforrásból (általában egy akkumulátorból) a fényforrásba (gyakran izzólámpába, néha LED-be) kell költöznie. Azonban minden alkalommal, amikor az energia megváltozik, annak egy része hő formájában elveszik - ez a termodinamika alapelve. Az izzólámpákat használó lámpák energiájának nagy részét hő formájában veszítik el az izzó működése révén. Az izzók jó módja a melegségnek, de nem olyan jó módja annak, hogy hatékonyan megvilágítsák az utat.

Amikor megnyomja az elektromos fáklya vagy zseblámpa gombját, az első energiaátalakítás maga az akkumulátorból származik. Az elemek kémiai pasztába helyezett fémelektródákat használnak az áram tárolására; ahogy az elektróda oxidálódik, elektronokat szabadít fel. Egyes akkumulátorokban ez a folyamat egyirányú. Miután lemerült az akkumulátor, használhatatlan. Használhat újratölthető elemeket. Elektromos energiát adhat beléjük egy olyan folyamat során, amely energiatakarékos, így környezetbarát alternatívát jelent az eldobható lúgokkal szemben.

Az izzólámpa vákuumzárt üvegkamrából áll, benne vékony huzalszállal. Amikor az elektromosság áthalad a vezetéken, az ellenállás felmelegszik. A villamos energia hővé alakítása a második energiaátalakítás egy tipikus zseblámpánál. Ez közel 100% -os hatékonysággal történik. Nagyjából az összes villamos energia hőtermelésre megy, mint például egy elektromos radiátorban vagy kályha tetején. Ezek fényt is generálnak, amit az elem vörös-narancssárga fénye is bizonyít.

A fény előállításához az izzószálnak addig kell felmelegednie, amíg az élénk fehéren világít. Ez a folyamat rendkívül energiahatatlan. Az izzóra felhasznált energia 95% -a haszontalan hőként veszít el, nem pedig megvilágításként. A modern zseblámpák "fénykibocsátó diódákat" vagy LED-eket használhatnak izzólámpák helyett. A LED-ek közvetlenül bocsátanak ki fényt, anélkül, hogy egy elemet fel kellene melegíteni; ez lehetővé teszi számukra, hogy kihagyják a zseblámpa legpazarlóbb energiaátalakítását.