U prethodnim člancima vidjeli smo šta Kinetička energija I to mehanička energija. U ovim člancima smo spomenuli toplotnu energiju kao dio energije koja utječe i posjeduje dotično tijelo. Toplinska energija To je energija koju imaju sve čestice koje čine tijelo. Kada temperatura oscilira između povećanja i smanjenja, aktivnost tijela se povećava. Ova unutarnja energija se povećava kako je temperatura veća, a smanjuje se kada je niža.
Sada ćemo detaljno analizirati ovu vrstu energije i dodatno upotpuniti svoje znanje o različitim vrstama energije koje postoje. Želite li saznati više o tome? Čitajte dalje i saznaćete.
Karakteristike toplotne energije
To je energija koja se miješa u različite kalorijske procese koji se javljaju kada tijela različitih temperatura dođu u kontakt. Sve dok tijela održavaju međusobno trenje, ta će se energija prenositi s jednog tijela na drugo. To se događa, na primjer, kada ruku stavimo na površinu. Nakon dužeg vremena, površina će imati temperaturu šake, jer mu je on to dao.
Dobitak ili gubitak ove interne energije tokom procesa naziva se toplina. Toplinska energija se dobija iz više različitih sredstava. Stoga, svako tijelo koje ima određenu temperaturu ima unutrašnju energiju u sebi.
Primjeri toplotne energije
Pogledajmo bliže izvore za sticanje toplotne energije:
- Priroda i Sunce To su dva izvora energije koja tijelima pružaju unutrašnju energiju. Na primjer, kada je željezo neprekidno izloženo suncu, temperatura mu raste jer apsorbira unutarnju energiju. Pored toga, kralj zvijezda je najjasniji primjer toplotne energije. Najveći je poznati izvor toplotne energije. Životinje koje nisu u stanju regulirati temperaturu, iskoriste ovaj izvor energije da to učine.
- Prokuhajte vodu: Kako se temperatura vode povećava, toplotna energija čitavog sistema počinje se umnožavati. Došlo je vrijeme kada porast temperature u toplotnoj energiji tjera vodu na faznu promjenu.
- Kamini: energija koja se proizvodi u dimnjacima dolazi od povećanja toplotne energije. Ovdje se održava sagorijevanje organskih tvari kako bi se dom mogao ugrijati.
- Grijač: služi za povećanje temperature vode na sličan način kao kada ključamo.
- Egzotermne reakcije koji nastaju izgaranjem nekog goriva.
- Nuklearne reakcije koji se odvijaju do nuklearna fisija. Takođe se javlja kada se dogodi fuzijom jezgre. Kada dva atoma imaju sličan naboj, oni se spajaju da bi imali težu jezgru i tokom procesa oslobađaju veliku količinu energije.
- Džolov efekt odvija se kada provodnik cirkulira električnom strujom, a kinetička energija koju imaju elektroni transformiraju se u unutrašnju energiju kao rezultat neprekidnih sudara.
- Sila trenja Takođe generira unutrašnju energiju, jer postoji i razmjena energije između dva tijela, bilo da se radi o fizičkom ili hemijskom procesu.
Kako se proizvodi toplotna energija?
Moramo misliti da se energija niti stvara niti uništava, već samo transformira. Toplinska energija se generira na mnogo načina. Nastaje kretanjem atoma i molekula materije poput oblika kinetičke energije koja nastaje slučajnim pokretima. Kada sistem ima veću količinu toplotne energije, njegovi atomi se brže kreću.
Kako se koristi toplotna energija?
Toplinska energija se može transformirati toplotnim motorom ili mehaničkim radom. Među najčešćim primjerima je motor automobila, aviona ili čamca. Toplinska energija se može iskoristiti na više načina. Pogledajmo koji su glavni:
- Na onim mjestima gdje je potrebna toplina. Na primjer, kao grijanje u kući.
- Pretvorba mehaničke energije. Primjer za to su motori sa unutrašnjim izgaranjem u automobilima.
- Transformacija električne energije. To se proizvodi u termoelektranama.
Interno mjerenje energije
Interna energija mjeri se prema Međunarodni sistem jedinica u Joulesu (J). Takođe se može izraziti u kalorijama (Cal) ili kilokalorijama (Kcal). Da bismo dobro razumjeli unutarnju energiju, moramo se sjetiti principa očuvanja energije. "Energija nije ni stvorena ni uništena, već se samo transformiše iz jedne u drugu." To znači da, iako se energija kontinuirano transformiše, uvijek je ista količina.
Kinetička energija koju automobil nosi kada udari u zgradu ide direktno do zida. Zbog toga se njegova unutarnja energija povećava, a automobil smanjuje kinetičku energiju.
Primjeri toplotne energije
Toplota ili toplotna energija su na primjer u:
- Toplokrvne životinje. Na primjer, kad nam je hladno grlimo druge. Tako se malo po malo osjećamo bolje, jer prenosi svoju toplinu na nas.
- Na metalu izloženom suncu. Posebno ljeti gori.
- Kad kocku leda stavimo u šolju vrele vode, vidimo da se topi jer se do nje dovodi toplota.
- Peći, radijatori i bilo koje druge sistem grijanja.
Česta zabuna
Vrlo je često miješati toplotnu energiju sa toplotnom. Često se koristi kao sinonimi iako s tim nemaju nikakve veze. Toplinska energija fokusira se isključivo na zračenje topline u njenim kalorijskim pojavama. Stoga se razlikuje od toplotne energije koja je samo toplina.
Količina toplote u tijelu je mjera toplotne energije, dok toplota koja može proizlaziti iz tijela ukazuje na to da ono ima veći kapacitet toplotne energije. Temperatura tijela daje nam osjećaj topline i može nam dati signal koji ukazuje na količinu toplotne energije koju ima. Kao što smo već rekli, što više tijelo ima temperaturu, to više energije.
Toplina se može prenositi na mnogo različitih načina. Pregledajmo ih jedan po jedan:
- Elektromagnetsko talasno zračenje.
- Vožnja. Kada se energija prenosi iz toplijeg u hladnije tijelo, dolazi do provodljivosti. Ako su tijela iste temperature, nema razmjene energije. Činjenica da su dva tijela jednaka temperaturi kada su u kontaktu je još jedan princip fizike koji se naziva toplotna ravnoteža. Na primjer, kada rukom dodirnemo hladan predmet, toplotna energija se prenosi na objekt uzrokujući osjećaj hladnoće u našoj ruci.
- Konvekcija. To se događa kada se najtopliji molekuli transformiraju s jedne strane na drugu. Održava se u prirodi neprekidno na vjetru. Najvruće čestice imaju tendenciju da se kreću tamo gdje je gustoća manja.
Ostale srodne energije
Toplinska energija povezana je s mnogim drugim oblicima energije. Evo nekih od njih.
Termalna solarna energija
To je vrsta obnovljive energije koja se sastoji od transformacija sunčeve energije u toplotu. Ova se energija koristi za zagrijavanje vode za različite svrhe, na primjer za domaćinstvo ili u bolnicama. Služi i za grijanje u zimskim danima. Izvor je sunce i prima se direktno.
Geotermalna energija
Dobivanje toplotne energije uzrokuje utjecaj na okoliš zbog do oslobađanja ugljičnog dioksida i radioaktivnog otpada. Međutim, ako se koristi energija iz unutrašnjosti zemlje. To je takođe vrsta obnovljive energije koja ne zagađuje ili nanosi štetu okolišu.
Električna i hemijska energija
Toplinska energija se može transformirati u električnu. Na primjer, fosilna goriva generiraju električnu energiju sagorijevanjem i ispuštanjem. Električna energija daje se kao rezultat potencijalne razlike između dvije tačke i omogućava stvaranje električne struje između njih dvoje kada dođu u kontakt s električnim vodičem. Provodnik može biti metal.
Toplinska energija je vrsta energije koja se oslobađa u obliku topline uslijed kontakta tijela s višom temperaturom s drugim s nižom temperaturom, kao i ona se može dobiti u različitim situacijama ili sredstvima kao što je prethodno spomenuto. Hemijska energija je onaj koji ima hemijsku vezu, to jest, to je energija proizvedena isključivo kemijskim reakcijama.
Pomoću ovih informacija moći ćete bolje razumjeti toplotnu energiju.