Afirman que las bombillas LED emiten la misma cantidad de luz que una luz CFL o tubo de mayor potencia. ¿Cómo es esto posible? ¿Se viola la ley de conservación de energía y masas?

“Ellos” (también conocidos como fabricantes de bombillas) no hacen afirmaciones sobre las masas de las bombillas y el cambio en la masa de las bombillas, por lo que su pregunta es más simple sobre si la energía se conserva si dos bombillas diferentes usan la misma energía pero emiten diferentes cantidades de luz.

Si dibujaste una esfera imaginaria del tamaño de una pelota de playa alrededor de una bombilla, la sacas de un estante a temperatura ambiente, la enchufas, haces cosas, luego, cuando esté a temperatura ambiente, vuelve a colocarla en el estante a temperatura ambiente exactamente en la misma condición que cuando se retiró, la energía total que entró en esa esfera tuvo que haber salido de la esfera para que se conserve la energía.

Tanto para el caso de LED como de CFL, la energía se conserva. La energía en es energía eléctrica. Para un incandescente, la energía saliente es un número de lúmenes (la luz que ves) que sale de la esfera, algo de luz que no puedes ver que sale de la esfera (UV y / o infrarrojo, etc.) y algo de calor que sale de la esfera (lo que puede tardar un tiempo después de que la electricidad deja de fluir. Ese mismo total acumulado se puede hacer para una lámpara LED, que sale muy poco como luz invisible y mucho menos sale como calor.

Cuando “ellos” dicen que el LED emite la misma luz que una bombilla de mayor potencia, realmente quieren decir que emite los mismos lúmenes de luz visible y mucho menos calor y luz invisible, pero muchas personas no entienden eso. Eso es justo porque muchas personas crecieron con luces de baja intensidad, luces de intensidad media y luces de alta intensidad que se llaman “40 vatios”, “60 vatios” y “100 vatios”, en función de su potencia de consumo. Eso estuvo muy bien porque todas las bombillas de consumo tenían la misma cantidad de lúmenes si su potencia de consumo era la misma. Si una habitación era lo suficientemente brillante con una bombilla de 60 vatios, la reemplaza con otra bombilla de 60 vatios. Pero ahora, no todas las bombillas tienen la misma proporción de lúmenes a vatios consumidos.

Eventualmente, las bombillas se comercializarán principalmente con sus lúmenes y, en segundo lugar, por su potencia. Luego, cuando esa bombilla incandescente de 750 lúmenes que le proporcionó la cantidad justa de luz se quema, va a comprar una bombilla de 750 lúmenes, en lugar de buscar una bombilla “equivalente a 60 vatios”.

No.

Los “vatios” de una bombilla son una medida de la potencia eléctrica utilizada, no la potencia de la luz producida. En la iluminación de mayor eficiencia, más de la energía eléctrica se convierte en energía óptica, en oposición a la energía térmica (es decir, calor).

Dicho de otra manera, la medida de la luz producida (lúmenes) es similar a la potencia óptica, pero con un factor de ponderación. Los vatios ópticos en la porción verde del espectro cuentan más que los vatios ópticos en las porciones rojas y azules del espectro, y los vatios ópticos en el infrarrojo y el ultravioleta no cuentan en absoluto. Una lámpara incandescente, por ejemplo, emite la mayor parte de su potencia óptica en el infrarrojo, donde no cuenta para lúmenes. Una lámpara LED emite más potencia en el espectro visible y menos en el infrarrojo.

Las bombillas no son generadores de luz súper eficientes. Las viejas bombillas incandescentes emitían alrededor del 2-3% de la potencia de entrada como luz y el resto como calor.

Los LED y las CFL convierten una gran parte de su energía en luz y mucho menos en calor. Por lo tanto, son generadores de luz más eficientes, que desperdician menos energía para producir la misma cantidad de luz. Entonces, cuando se iguala la salida de luz de un incancescente de 60 vatios, la bombilla LED dice ser un equivalente de 60 vatios con solo 13 vatios de potencia (un número típico).

Produce mucho menos calor … unos 47 vatios menos.

Los LED se han vuelto un poco más eficientes que los CFL, por lo que para un vatio equivalente dado, los vatios reales de un LED pueden ser un poco menos que el CFL. Nuevamente, la diferencia en la potencia real se dispara como calor no deseado.

Tome una lámpara incandescente de 100 vatios y sosténgala durante 30 segundos. No puedo hacerlo porque hace demasiado calor. La alta temperatura se debe a que muy poco de esos 100 vatios se está convirtiendo en luz visible, la mayor parte termina en calor. Una buena característica para un Horno Easy Bake, pero no para una fuente de luz.

Intente lo mismo con las fuentes de luz más modernas y no se quemará, convertirán un mayor porcentaje de la energía consumida en luz y menos calor. Un CFL de 100 vatios sería mucho más brillante que un incandescente de 100 vatios, no por alguna forma misteriosa de evitar las leyes de conservación, sino porque la mayor parte del consumo de energía de un CFL se convierte en luz, mientras que la mayor parte de la energía se consume, pero el incandescente se convierte calentar. Un LED es aún más eficiente que CFL, por lo que puede obtener una salida de luz igual con un consumo de energía aún menor.

La moraleja de la historia es que sin saber nada más sobre una fuente de luz, el consumo de energía es inútil para determinar la salida de luz. Intentar hacer eso es como tratar de determinar qué tan rápido puede acelerar un automóvil basándose únicamente en la potencia de los motores. ¿Qué sería más rápido, un Mini 200 caballos de fuerza o un Hummer de 400 caballos?

¡La mayoría de las respuestas abordan las lámparas incandescentes (“bombillas”) a pesar de que su pregunta es sobre lámparas fluorescentes en comparación con las lámparas LED! De todos modos, las lámparas LED no violan la “ley de conservación de energía y masas”. Son mejores que las lámparas CFL para convertir la energía eléctrica en energía luminosa. Además de convertir la energía en luz, tanto la lámpara CFL como la lámpara LED también convierten la energía eléctrica en energía térmica. Pero la lámpara LED convierte más en luz y menos en calor, y la CFL convierte (un poco) más en calor y menos en luz.

Cuando sume el calor y la energía de la luz, descubrirá que ambas lámparas no violan la “ley de conservación de la energía y las masas”.

¡Cómo se atreverían!

La conversión se realiza con diferentes eficiencias (electricidad a luz).

El máximo teórico es de 743 lúmenes por vatio.

Esto realmente requiere el color correcto, que es un verde puro, al que el ojo es más sensible.

Las bombillas viejas y viejas hicieron alrededor de 500/60 = 8.3

Los LED blancos pueden llegar a aproximadamente 800/8 = 100 lúmenes por vatio.

Las CFL son de aproximadamente 50 lúmenes por vatio.

No viola nada.

Nada está siendo violado. Lo que sucede es que ingresas una cierta cantidad de energía en una bombilla y parte de esa energía se convierte en luz y el resto se convierte en calor. Con las bombillas LED, lo único que sucede es que más porcentaje de la entrada de energía se convierte en luz y menos en calor. Como lo único que nos interesa es la salida de luz, esto significa que con las bombillas LED puede ingresar menos cantidad de energía y obtener más luz que una bombilla tradicional.