В предишни статии виждахме какво Кинетична енергия и механична енергия. В тези статии споменахме топлинната енергия като част от енергията, която влияе и притежава въпросното тяло. Термална енергия Това е енергията, която притежават всички частици, изграждащи едно тяло. Когато температурата се колебае между повишаване и понижаване, активността на тялото се увеличава. Тази вътрешна енергия се увеличава, тъй като температурата е по-висока и намалява, когато е по-ниска.
Сега ще анализираме задълбочено този вид енергия и ще допълним знанията си за различните видове енергия, които съществуват. Искате ли да научите повече за това? Прочетете нататък и ще разберете.
Характеристики на топлинната енергия
Това е енергията, която се намесва в различните калорични процеси, които се случват, когато тела с различни температури влизат в контакт. Докато телата поддържат триене помежду си, тази енергия ще се предава от едно тяло на друго. Това се случва например, когато поставим ръката си върху повърхност. След малко, повърхността ще има температурата на ръката, защото му го е дал.
Печалбата или загубата на тази вътрешна енергия по време на процеса тя се нарича топлина. Топлинната енергия се придобива от редица различни средства. Следователно, всяко тяло, което има определена температура, има вътрешна енергия вътре.
Примери за топлинна енергия
Нека разгледаме по-отблизо източниците на придобиване на топлинна енергия:
- Природата и слънцето Те са два източника на енергия, които осигуряват вътрешна енергия на телата. Например, когато желязото е непрекъснато изложено на слънце, температурата му се повишава, тъй като абсорбира вътрешната енергия. Освен това, звездният цар е най-ясният пример за топлинна енергия. Това е най-големият известен източник на топлинна енергия. Животните, които не могат да регулират температурата си, се възползват от този източник на енергия, за да го направят.
- Кипяща вода: С увеличаване на температурата на водата топлинната енергия на цялата система започва да се умножава. Дойде времето, когато повишаването на температурата в топлинната енергия принуждава водата да се промени във фаза.
- Камини: енергията, произведена в комините, идва от увеличаването на топлинната енергия. Тук се поддържа изгаряне на органични вещества, за да може домът да се поддържа топъл.
- Нагревател: служи за повишаване на температурата на водата по начин, подобен на този при кипене.
- Екзотермични реакции които се получават чрез изгарянето на малко гориво.
- Ядрени реакции които се провеждат от ядрено делене. Това се случва и когато се случва чрез сливане на ядрото. Когато два атома имат подобен заряд, те се обединяват, за да имат по-тежко ядро и по време на процеса освобождават голямо количество енергия.
- Джауловият ефект това се случва, когато проводникът циркулира електрически ток и кинетичната енергия, която електроните имат, се трансформира във вътрешна енергия в резултат на непрекъснати сблъсъци.
- Сила на триене Той също така генерира вътрешна енергия, тъй като има и енергиен обмен между две тела, независимо дали става въпрос за физически или химичен процес.
Как се произвежда топлинната енергия?
Трябва да мислим, че енергията нито се създава, нито се унищожава, а само се трансформира. Топлинната енергия се генерира по много начини. Той се генерира от движението на атоми и молекули на материята като форма на кинетична енергия, която се произвежда от произволни движения. Когато една система има по-голямо количество топлинна енергия, нейните атоми се движат по-бързо.
Как се използва топлинната енергия?
Топлинната енергия може да се трансформира чрез топлинна машина или механична работа. Сред най-често срещаните примери е двигателят на автомобил, самолет или лодка. Топлинната енергия може да бъде използвана по много начини. Нека да видим кои са основните:
- На тези места, където е необходима топлина. Например като отопление в дом.
- Преобразуване на механична енергия. Пример за това са двигателите с вътрешно горене в автомобилите.
- Трансформация на електрическа енергия. Това се генерира в ТЕЦ.
Вътрешно измерване на енергията
Вътрешната енергия се измерва според Международна система от единици в джаули (J). Може да се изрази и в калории (Cal) или килокалории (Kcal). За да разберем добре вътрешната енергия, трябва да помним принципа на запазване на енергията. „Енергията не е нито създадена, нито унищожена, тя само се трансформира от една в друга.“ Това означава, че въпреки че енергията непрекъснато се трансформира, тя винаги е в едно и също количество.
Кинетичната енергия, която автомобилът носи, когато се удари в сграда, отива директно към стената. Следователно, в резултат на това вътрешната му енергия се увеличава и автомобилът намалява кинетичната си енергия.
Примери за топлинна енергия
Топлината или топлинната енергия е например в:
- Топлокръвни животни. Например, когато ни е студено, прегръщаме другите. Така че малко по малко се чувстваме по -добре, тъй като той предава топлината си на нас.
- На метала, изложен на слънце. Особено през лятото изгаря.
- Когато поставим кубче лед в чаша гореща вода, виждаме, че се топи, защото топлината се отвежда към него.
- Печки, радиатори и всякакви други отоплителна система.
Често объркване
Много често се бърка топлинната енергия с топлинната енергия. Често се използва като синоними, въпреки че нямат нищо общо с него. Топлинната енергия се фокусира изключително върху излъчването на топлина в нейните калорични явления. Следователно тя се отличава от топлинната енергия, която е само топлина.
Количеството топлина в тялото е мярката на топлинната енергия, докато топлината, която може да излиза от тялото, показва, че то има по-висок капацитет на топлинна енергия. Температурата на тялото ни дава усещането за топлина и може да ни даде сигнал, който показва количеството топлинна енергия, което то има. Както казахме преди, колкото повече температура има тялото, толкова повече енергия.
Топлината може да се предава по много различни начини. Нека ги прегледаме един по един:
- Излъчване на електромагнитни вълни.
- Шофиране. Когато енергията се предава от по-топло тяло към по-хладно тяло, се получава проводимост. Ако телата са с еднаква температура, няма обмен на енергия. Фактът, че двете тела се равняват на температурата си, когато са в контакт, е друг принцип на физиката, наречен термично равновесие. Например, когато докоснем студен предмет с ръка, топлинната енергия се предава на обекта, предизвиквайки усещането за студ в ръката ни.
- Конвекция. Това се случва, когато най-горещите молекули се трансформират от едната страна в другата. Провежда се в природата непрекъснато на вятъра. Най-горещите частици са склонни да се движат там, където има по-малка плътност.
Други свързани енергии
Топлинната енергия е свързана с много други форми на енергия. Тук имаме някои от тях.
Топлинна слънчева енергия
Това е вид възобновяема енергия, която се състои от трансформацията на слънчевата енергия в топлина. Тази енергия се използва за нагряване на вода за различни цели, като например битови или в болници. Той служи и за отопление през зимните дни. Източникът е слънцето и то се получава директно.
Геотермална енергия
Получаването на топлинна енергия причинява въздействие върху околната среда поради до отделяне на въглероден диоксид и радиоактивни отпадъци. Ако обаче се използва енергия от вътрешността на земята. Това е и вид възобновяема енергия, която не замърсява и не причинява вреда на околната среда.
Електрическа и химическа енергия
Топлинната енергия може да се трансформира в електрическа енергия. Например, изкопаемите горива генерират електричество, като го изгарят и отделят. Електрическата енергия се дава в резултат на потенциална разлика между две точки и позволява да се създаде електрически ток между двамата, когато те влязат в контакт с електрически проводник. Проводникът може да бъде метал.
Топлинната енергия е вид енергия, отделена под формата на топлина поради контакта на тялото с по-висока температура с друго с по-ниска температура, както и тя може да бъде получена чрез различни ситуации или средства, както бе споменато по-горе. Химична енергия е тази, която има химическа връзка, тоест това е енергия, произведена единствено от химични реакции.
С тази информация ще можете да разберете по-добре топлинната енергия.