Una sociedad industrial funciona debido a su capacidad de convertir energía de una forma a otra. La energía contenida en el agua corriendo, quemando carbón o capturando la luz del sol, convertida en electricidad, luego se almacena en baterías químicas para su lanzamiento en una serie de otras aplicaciones. Cuando accionas el interruptor de tu linterna, estás participando en una serie de conversiones de energía desde el botón hacia el haz de la luz.
Termodinámica y conversión de energía
En una linterna, la energía debe moverse desde la fuente de alimentación (generalmente una batería) a la fuente de luz (con frecuencia una bombilla incandescente, a veces un LED). Sin embargo, cada vez que se forma energía, parte de ella se pierde como calor, un principio fundamental de la termodinámica. Las linternas que usan bombillas incandescentes pierden la mayor parte de su energía en forma de calor mediante el funcionamiento de la bombilla. Las bombillas incandescentes son una buena forma de mantener el calor, pero no son una buena manera de iluminar su camino de manera eficiente.
La batería
Cuando presiona el botón de una linterna eléctrica o linterna, la primera la conversión de energía proviene de la batería misma. Las baterías usan electrodos de metal colocados en una pasta química para almacenar electricidad; a medida que el electrodo se oxida, libera electrones. En algunas baterías, este proceso es unidireccional. Una vez que la batería se agota, es inútil. Puede usar baterías recargables. Es posible agregar electricidad en ellos en un proceso que es altamente eficiente en energía, haciéndolos una alternativa ecológica a los alcalinos desechables.
The Bulb
Una bombilla incandescente consiste en un vidrio sellado al vacío cámara con un delgado filamento de alambre dentro. Cuando la electricidad pasa a través del cable, la resistencia hace que se caliente. Esta conversión de electricidad en calor es la segunda conversión de energía en una linterna típica. Esto se hace con casi el 100% de eficiencia. Casi toda la electricidad entra en la producción de calor, como en un radiador eléctrico o una estufa. Estos también generan luz, como lo demuestra el brillo rojo anaranjado del elemento.
Luz y Calor
Para producir luz, el filamento debe calentarse hasta que brille un blanco brillante. Este proceso es extremadamente ineficiente en energía. Hasta el 95% de la potencia aplicada al foco se pierde como calor inútil en lugar de iluminación. Las linternas modernas pueden usar "diodos emisores de luz" o LED, en lugar de bombillas incandescentes. Los LED emiten luz directamente, sin la necesidad de calentar un elemento; esto les permite saltear la conversión de energía más derrochadora de una linterna.
