Priemyselná spoločnosť funguje vďaka svojej schopnosti premieňať energiu z jednej formy na inú. Energia, ktorá sa nachádza v prúdiacej vode, spaľuje uhlie alebo zachytáva slnečné svetlo, sa premieňa na elektrinu a potom sa uchováva v chemických batériách na ďalšie použitie. Keď stlačíte vypínač na baterke, zúčastňujete sa série energetických premien od tlačidla po lúč svetla.
Termodynamika a premena energie
Pri baterke sa energia musí pohybovať zo zdroja energie (zvyčajne z batérie) do zdroja svetla (často žiarovka, niekedy LED). Avšak zakaždým, keď sa zmení energia, časť sa stratí ako teplo - základný princíp termodynamiky. Svietidlá využívajúce žiarovky strácajú väčšinu svojej energie ako teplo samotnou prevádzkou žiarovky. Žiarovky sú dobrý spôsob, ako zostať v teple, ale nie taký dobrý spôsob, ako efektívne osvetliť cestu.
Batéria
Keď stlačíte tlačidlo na elektrickej baterke alebo baterke, prvá premena energie pochádza zo samotnej batérie. Batérie používajú na skladovanie elektriny kovové elektródy vložené do chemickej pasty; pri oxidácii elektródy uvoľňuje elektróny. V prípade niektorých batérií je tento proces jednosmerný. Akonáhle sa batéria vybije, je to zbytočné. Môžete použiť nabíjateľné batérie. Je možné do nich pridávať elektrinu v procese, ktorý je vysoko energeticky efektívny, čo z nich robí ekologickú alternatívu k jednorazovým zásadám.
Žiarovka
Žiarovka sa skladá z vákuovo zatavenej sklenenej komory s tenkým drôteným vláknom vo vnútri. Keď elektrina prechádza drôtom, odpor spôsobí jej zahriatie. Táto premena elektriny na teplo je druhou premenou energie v typickej baterke. To sa deje s takmer 100% účinnosťou. Do značnej miery všetka elektrina smeruje do výroby tepla, napríklad do elektrického radiátora alebo sporáka. Tiež generujú svetlo, čo dokazuje červeno-oranžová žiara prvku.
Svetlo a teplo
Aby svetlo produkovalo svetlo, musí sa zahrievať, až kým nebude žiarivo biela. Tento proces je mimoriadne energeticky neúčinný. Až 95% energie použitej na žiarovku sa stratí ako zbytočné teplo a nie 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 najhoršiu premenu energie baterky.
