V předchozích článcích jsme viděli, co Kinetická energie a mechanická energie. V těchto článcích jsme zmínili tepelnou energii jako součást energie, která ovlivňuje a vlastní dotyčné tělo. Termální energie Je to energie, kterou mají všechny částice, které tvoří tělo. Když teplota osciluje mezi nárůstem a poklesem, aktivita těla se zvyšuje. Tato vnitřní energie se zvyšuje s vyšší teplotou a klesá, když je nižší.
Nyní budeme tento typ energie důkladně analyzovat a dále doplnit své znalosti o různých typech energie, které existují. Chcete se o tom dozvědět více? Pokračujte ve čtení a zjistíte.
Charakteristika tepelné energie
Je to energie, která zasahuje do různých tepelných procesů, ke kterým dochází při kontaktu těles různých teplot. Dokud si těla navzájem udržují tření, bude se tato energie přenášet z jednoho těla do druhého. To se například stane, když položíme ruku na povrch. Po chvíli, povrch bude mít teplotu ruky, protože mu to dal.
Zisk nebo ztráta této vnitřní energie během procesu nazývá se to teplo. Tepelná energie se získává řadou různých prostředků. Proto každé tělo, které má určitou teplotu, má uvnitř vnitřní energii.
Příklady tepelné energie
Podívejme se blíže na zdroje pro získávání tepelné energie:
- Příroda a slunce Jsou to dva zdroje energie, které poskytují vnitřní energii tělům. Například když je železo trvale vystaveno slunci, jeho teplota stoupá, protože absorbuje vnitřní energii. Hvězdný král je navíc nejjasnějším příkladem tepelné energie. Je to největší známý zdroj tepelné energie. Zvířata, která nejsou schopna regulovat svou teplotu, k tomu využívají tohoto zdroje energie.
- Vařit vodu: Jak teplota vody stoupá, začne se množit tepelná energie celého systému. Nastal čas, kdy zvýšení teploty v tepelné energii nutí vodu k fázové změně.
- Krby: energie vyrobená v komínech pochází ze zvýšení tepelné energie. Zde se udržuje spalování organických látek, takže se v domě může udržovat teplo.
- Ohřívač: slouží ke zvýšení teploty vody podobným způsobem, jako když vaříme.
- Exotermické reakce které vznikají spalováním určitého paliva.
- Jaderné reakce které se konají do jaderné štěpení. Vyskytuje se také, když k němu dojde fúzí jádra. Když mají dva atomy podobný náboj, spojí se, aby měly těžší jádro, a během procesu uvolní velké množství energie.
- Jouleův efekt probíhá, když vodič obíhá elektrický proud a kinetická energie, kterou mají elektrony, se v důsledku neustálých kolizí transformuje na vnitřní energii.
- Třecí síla Generuje také vnitřní energii, protože dochází také k výměně energie mezi dvěma těly, ať už fyzikální nebo chemickou cestou.
Jak se vyrábí tepelná energie?
Musíme si myslet, že energie není ani vytvořena, ani zničena, ale pouze transformována. Tepelná energie se vyrábí mnoha způsoby. Je generován pohybem atomů a molekul hmoty jako forma kinetické energie, která je vytvářena náhodnými pohyby. Když má systém větší množství tepelné energie, jeho atomy se pohybují rychleji.
Jak se využívá tepelná energie?
Tepelná energie může být přeměněna tepelným motorem nebo mechanickou prací. Mezi nejběžnější příklady patří motor automobilu, letadla nebo lodi. Tepelná energie může být využita mnoha způsoby. Podívejme se, které jsou hlavní:
- Na místech, kde je potřeba teplo. Například jako vytápění v domácnosti.
- Přeměna mechanické energie. Příkladem toho jsou spalovací motory v automobilech.
- Transformace elektrické energie. To se generuje v tepelných elektrárnách.
Měření vnitřní energie
Vnitřní energie se měří podle Mezinárodní soustava jednotek v joulech (J). Může být také vyjádřeno v kaloriích (Cal) nebo kilokaloriích (Kcal). Abychom dobře porozuměli vnitřní energii, musíme si pamatovat princip zachování energie. „Energie není vytvořena nebo zničena, pouze se transformuje z jedné na druhou.“ To znamená, že i když se energie neustále transformuje, je to vždy stejné množství.
Kinetická energie, kterou auto nese, když narazí na budovu, jde přímo ke zdi. Výsledkem je, že jeho vnitřní energie vzroste a auto sníží svou kinetickou energii.
Příklady tepelné energie
Tepelná nebo tepelná energie je například v:
- Teplokrevná zvířata. Když je nám například zima, objímáme ostatní. Tak kousek po kousku se cítíme lépe, protože nám to přenáší teplo.
- Na kovu vystaveném slunci. Zvláště v létě hoří.
- Když dáme kostku ledu do šálku horké vody, vidíme, že taje, protože je do ní vedeno teplo.
- Kamna, radiátory a v jakémkoli jiném topení.
Častý zmatek
Je velmi běžné zaměňovat tepelnou energii s tepelnou energií. Často se používá jako synonyma, i když s tím nemají nic společného. Tepelná energie se zaměřuje výhradně na vyzařování tepla v jeho kalorických jevech. Proto se odlišuje od tepelné energie, kterou je pouze teplo.
Množství tepla v těle je měřítkem tepelné energie, zatímco teplo, které může vyzařovat z těla, naznačuje, že má vyšší kapacitu tepelné energie. Teplota těla nám dává pocit tepla a může nám dát signál, který udává množství tepelné energie, kterou má. Jak jsme již řekli, čím více má tělo teploty, tím více energie.
Teplo lze přenášet mnoha různými způsoby. Podívejme se na ně jeden po druhém:
- Elektromagnetické vlnění.
- Řízení. Když se energie přenáší z teplejšího těla na chladnější, dochází k vedení. Pokud mají těla stejnou teplotu, nedochází k žádné výměně energie. Skutečnost, že se obě těla při kontaktu dotýkají své teploty, je dalším fyzikálním principem, který se nazývá tepelná rovnováha. Například když se rukou dotkneme studeného předmětu, tepelná energie se přenese na předmět, což způsobí v naší ruce pocit chladu.
- Konvekce. K tomu dochází, když jsou nejžhavější molekuly transformovány z jedné strany na druhou. Probíhá v přírodě nepřetržitě ve větru. Nejteplejší částice mají tendenci se pohybovat tam, kde je menší hustota.
Další související energie
Tepelná energie souvisí s mnoha dalšími formami energie. Tady máme některé z nich.
Tepelná sluneční energie
Jedná se o druh obnovitelné energie, kterou tvoří přeměna sluneční energie na teplo. Tato energie se používá k ohřevu vody pro různá použití, například v domácnosti nebo v nemocnicích. Slouží také jako topení v zimních dnech. Zdrojem je slunce a je přijímáno přímo.
Geotermální energie
Získávání tepelné energie má vliv na životní prostředí k uvolňování oxidu uhličitého a radioaktivního odpadu. Pokud se však použije energie z vnitřku Země. Je to také druh obnovitelné energie, která neznečišťuje ani nepoškozuje životní prostředí.
Elektrická a chemická energie
Tepelná energie může být přeměněna na elektrickou energii. Například fosilní paliva vyrábějí elektřinu spalováním a uvolňováním. Elektrická energie je dodávána jako výsledek potenciálního rozdílu mezi dvěma body a umožňuje vytvořit mezi nimi elektrický proud, když přijdou do kontaktu s elektrickým vodičem. Vodič může být kovový.
Tepelná energie je druh energie uvolňované ve formě tepla v důsledku kontaktu těla s vyšší teplotou s jiným s nižší teplotou, a lze ji získat různými situacemi nebo způsoby, jak již bylo zmíněno. Chemická energie je ten, který má chemickou vazbu, to znamená, že se jedná o energii produkovanou pouze chemickými reakcemi.
S touto informací budete schopni lépe porozumět tepelné energii.