Korábbi cikkekben láttuk, hogy mi a Kinetikus energia és mechanikus energia. Ezekben a cikkekben megemlítettük a hőenergiát annak az energiának a részeként, amely befolyásolja és birtokolja a szóban forgó testet. Hőenergia A testet alkotó összes részecske energiája van. Amikor a hőmérséklet növekedés és csökkenés között ingadozik, a test aktivitása növekszik. Ez a belső energia növekszik, amikor a hőmérséklet magasabb, és csökken, ha alacsonyabb.
Most alaposan elemezzük ezt az energiafajtát, és tovább bővítjük ismereteinket a létező különböző típusú energiákról. Szeretne többet megtudni róla? Olvass tovább, és megtudod.
A hőenergia jellemzői
Ez az az energia, amely beavatkozik a különböző fűtési folyamatokba, amelyek akkor fordulnak elő, amikor a különböző hőmérsékletű testek érintkeznek. Amíg a testek súrlódást tartanak fenn közöttük, ez az energia egyik testből a másikba kerül. Ez történik például akkor, amikor a kezünket egy felületre helyezzük. Kicsivel később, a felület hőmérséklete megegyezik a kezével, mert neki adta.
Ennek a belső energiának a nyeresége vagy vesztesége a folyamat során hőnek hívják. A hőenergiát számos különböző eszközből nyerik. Ezért minden testnek, amelynek bizonyos hőmérséklete van, belső energia van.
Példák a hőenergiára
Vizsgáljuk meg közelebbről a hőenergia megszerzésének forrásait:
- Természet és a Nap Két energiaforrás, amely belső energiát szolgáltat a testeknek. Például, ha egy vas folyamatosan ki van téve a napnak, annak hőmérséklete emelkedik, mert elnyeli a belső energiát. Ezenkívül a csillagkirály a legtisztább példa a hőenergiára. Ez a legnagyobb ismert hőenergia-forrás. Azok az állatok, akik nem képesek szabályozni a hőmérsékletüket, kihasználják ezt az energiaforrást.
- Vizet forralni: A víz hőmérsékletének növekedésével az egész rendszer hőenergia szaporodni kezd. Eljött az idő, amikor a hőenergia hőmérséklet-növekedése fázisváltásra kényszeríti a vizet.
- Kandallók: a kéményekben termelt energia a hőenergia növekedéséből származik. Itt fenntartják a szerves anyagok égését, hogy az otthon melegen tartható legyen.
- Fűtés: a víz hőmérsékletének hasonló módon történő emelésére szolgál, mint amikor forrunk.
- Exoterm reakciók amelyek valamilyen üzemanyag elégetésén keresztül fordulnak elő.
- Nukleáris reakciók amelyekre sor kerül nukleáris maghasadás. Akkor is előfordul, ha a mag összeolvadásával következik be. Ha két atomnak hasonló töltése van, akkor összekapcsolódnak, hogy nehezebb legyen a magjuk, és a folyamat során nagy mennyiségű energiát szabadítsanak fel.
- A joule hatás akkor fordul elő, amikor egy vezető elektromos áramot kering, és az elektronok mozgási energiája folyamatos ütközések következtében belső energiává alakul.
- Súrlódási erő Belső energiát is termel, mivel két test között is zajlik energiacsere, legyen szó fizikai vagy kémiai folyamatról.
Hogyan termelődik a hőenergia?
Arra kell gondolnunk, hogy az energia nem jön létre, sem nem pusztul el, hanem csak átalakul. A hőenergiát sokféleképpen állítják elő. Az atomok és az anyagmolekulák mozgása generálja mint a kinetikus energia egy formája, amelyet véletlenszerű mozgások hoznak létre. Ha egy rendszer nagyobb mennyiségű hőenergiával rendelkezik, akkor az atomjai gyorsabban mozognak.
Hogyan használják fel a hőenergiát?
A hőenergiát hőmotorral vagy mechanikai munkával lehet átalakítani. A leggyakoribb példák között szerepel egy autó, repülőgép vagy hajó motorja. A hőenergiát sokféleképpen lehet hasznosítani. Lássuk, melyek a legfontosabbak:
- Azokon a helyeken, ahol hőre van szükség. Például fűtésként otthon.
- Mechanikai energia átalakítása. Példa erre az autók belső égésű motorjai.
- Elektromos energia átalakítása. Ez hőerőművekben keletkezik.
Belső energia mérése
A belső energiát a szerint mérjük Joule-ban kifejezett egységek nemzetközi rendszere (J). Kifejezhető kalóriákban (Cal) vagy kilokalóriákban (Kcal) is. A belső energia megfelelő megértéséhez emlékeznünk kell az energia megőrzésének elvére. "Az energia nem jön létre és nem semmisül meg, csak átalakul egyikből a másikba." Ez azt jelenti, hogy bár az energia folyamatosan átalakul, mindig azonos mennyiségű.
Az a kinetikus energia, amelyet az autó hordoz, amikor elüt egy épületet, közvetlenül a falhoz vezet. Ezért ennek eredményeként nő a belső energiája és az autó csökkenti mozgási energiáját.
Példák a hőenergiára
A hő vagy hőenergia például:
- Melegvérű állatok. Például, amikor hidegnek érezzük magunkat, megölelünk másokat. Így apránként jobban érezzük magunkat, hiszen átadja a hőt nekünk.
- A napnak kitett fémre. Nyáron különösen ég.
- Amikor jégkockát teszünk egy csésze forró vízbe, látjuk, hogy megolvad, mert a hőt rávezetik.
- Kályhák, radiátorok és bármi más fűtési rendszer.
Gyakori zavar
Nagyon gyakran összekeverik a hőenergiát a hőenergiával. Gyakran használják szinonimaként, annak ellenére, hogy semmi közük hozzá. A hőenergia kizárólag a hőmennyiségre összpontosít kalóriajelenségeiben. Ezért különbözteti meg a hőenergiától, amely csak hő.
A test hőmennyisége a hőenergia mértéke, míg a testből kiáramló hő azt jelzi, hogy nagyobb a hőenergia-kapacitása. Egy test hőmérséklete megadja a hőérzetet, és jelet adhat, amely jelzi a hőenergia mennyiségét. Mint korábban mondtuk, minél több a test hőmérséklete, annál több energia van.
A hő sokféle módon továbbítható. Nézzük át őket egyenként:
- Elektromágneses hullám sugárzás.
- Vezetés. Amikor az energia egy melegebb testből egy hűvösebb testbe kerül, akkor vezetés következik be. Ha a testek azonos hőmérsékletűek, nincs energiacsere. Az a tény, hogy a két test kapcsolatba lépve megegyezik a hőmérsékletével, a fizika másik elve, amelyet hőegyensúlynak nevezünk. Például, amikor egy hideg tárgyat megérintünk a kezünkkel, a hőenergia átadódik az objektumnak, ami hideg érzetet okoz a kezünkben.
- Konvekció. Ez akkor fordul elő, amikor a legforróbb molekulák átalakulnak egyik oldalról a másikra. A természetben folyamatosan zajlik a szélben. A legforróbb részecskék általában ott mozognak, ahol kisebb a sűrűség.
Egyéb kapcsolódó energiák
A hőenergia sok más típusú energiához kapcsolódik. Itt van néhány közülük.
Termikus napenergia
Ez egyfajta megújuló energia, amely a következőkből áll: a napenergia hővé alakulása. Ezt az energiát különféle célokra, például háztartási vagy kórházi vízmelegítésre használják. Téli napokon fűtésként is szolgál. A forrás a nap, és közvetlenül fogadja.
Geotermikus energia
A hőenergia megszerzése környezeti hatást okoz a szén-dioxid és radioaktív hulladék kibocsátása. Ha azonban a föld belsejéből származó energiát használják fel. Ez is egy olyan megújuló energiafajta, amely nem szennyezi és nem okoz kárt a környezetben.
Elektromos és kémiai energia
A hőenergia átalakítható elektromos energiává. Például a fosszilis tüzelőanyagok égetve és felszabadítva generálják az áramot. Az elektromos energiát két pont közötti potenciálkülönbség eredményeként adják meg és lehetővé teszi elektromos áram létrehozását a kettő között, amikor érintkezésbe kerülnek egy elektromos vezetővel. A vezető lehet fém.
A hőenergia egy olyan energiafajta, amely hő formájában szabadul fel a magasabb hőmérsékletű test és az alacsonyabb hőmérsékletű test érintkezése miatt, valamint különböző helyzetekkel vagy eszközökkel nyerhető, amint azt korábban említettük. Kémiai energia kémiai kötéssel rendelkezik, vagyis kizárólag kémiai reakciók által előállított energia.
Ezzel az információval jobban megértheti a hőenergiát.