In eerdere artikelen hebben we gezien wat de Kinetische energie en mechanische energie. In deze artikelen noemden we thermische energie als onderdeel van de energie die het lichaam in kwestie beïnvloedt en bezit. Thermische energie Het is de energie die alle deeltjes waaruit een lichaam bestaat, hebben. Wanneer de temperatuur schommelt tussen toename en afname, neemt de activiteit van het lichaam toe. Deze interne energie neemt toe naarmate de temperatuur hoger is en neemt af naarmate deze lager is.
Nu gaan we dit soort energie grondig analyseren en onze kennis over de verschillende soorten energie die er zijn verder vervolledigen. Wil je er meer over leren? Lees verder en je komt erachter.
Kenmerken van thermische energie
Het is de energie die interfereert met de verschillende calorische processen die plaatsvinden wanneer lichamen met verschillende temperaturen in contact komen. Zolang de lichamen onderling wrijving behouden, zal deze energie van het ene lichaam naar het andere worden overgebracht. Dit is wat er bijvoorbeeld gebeurt als we onze hand op een oppervlak plaatsen. Na een tijdje, het oppervlak heeft de temperatuur van de hand, omdat hij het hem heeft gegeven.
Het winnen of verliezen van deze interne energie tijdens het proces het heet warmte. Thermische energie wordt op verschillende manieren verkregen. Daarom heeft elk lichaam met een bepaalde temperatuur een interne energie van binnen.
Voorbeelden van thermische energie
Laten we in meer detail bekijken wat de bronnen zijn voor het verwerven van thermische energie:
- Natuur en de zon Het zijn twee energiebronnen die interne energie aan lichamen leveren. Wanneer een strijkijzer bijvoorbeeld continu wordt blootgesteld aan de zon, stijgt de temperatuur omdat het interne energie absorbeert. Bovendien is de star king het duidelijkste voorbeeld van thermische energie. Het is de grootste bekende bron van thermische energie. Dieren die hun temperatuur niet kunnen regelen, maken daarbij gebruik van deze energiebron.
- Water koken: Naarmate de watertemperatuur stijgt, begint de thermische energie van het hele systeem zich te vermenigvuldigen. De tijd kwam dat de temperatuurstijging in thermische energie het water tot een faseverandering dwingt.
- Haarden: de energie die in de schoorstenen wordt geproduceerd, is afkomstig van de toename van thermische energie. Hier wordt een verbranding van organische stof in stand gehouden zodat de woning warm gehouden kan worden.
- Kachel: dient om de temperatuur van water te verhogen op een vergelijkbare manier als wanneer we koken.
- Exotherme reacties die ontstaan door het verbranden van wat brandstof.
- Nucleaire reacties die plaatsvinden door kernsplijting. Het komt ook voor wanneer het optreedt door fusie van de kern. Wanneer twee atomen een vergelijkbare lading hebben, komen ze samen om een zwaardere kern te hebben en tijdens het proces geven ze een grote hoeveelheid energie af.
- Het joule-effect het vindt plaats wanneer een geleider een elektrische stroom laat circuleren en de kinetische energie die elektronen hebben, wordt omgezet in interne energie als gevolg van continue botsingen.
- Wrijvingskracht Het genereert ook interne energie, omdat er ook een energie-uitwisseling is tussen twee lichamen, of het nu een fysisch of chemisch proces is.
Hoe wordt thermische energie geproduceerd?
We moeten bedenken dat energie niet wordt gecreëerd of vernietigd, maar alleen wordt getransformeerd. Thermische energie wordt op vele manieren opgewekt. Het wordt gegenereerd door de beweging van atomen en moleculen van materie als een vorm van kinetische energie die wordt geproduceerd door willekeurige bewegingen. Wanneer een systeem een grotere hoeveelheid thermische energie heeft, bewegen de atomen sneller.
Hoe wordt thermische energie gebruikt?
Thermische energie kan worden omgezet door een warmtemotor of mechanisch werk. Een van de meest voorkomende voorbeelden is de motor van een auto, vliegtuig of boot. Thermische energie kan op vele manieren worden benut. Laten we eens kijken wat de belangrijkste zijn:
- Op die plaatsen waar warmte nodig is. Bijvoorbeeld als verwarming in een woning.
- Omzetting van mechanische energie. Een voorbeeld hiervan zijn de verbrandingsmotoren in auto's.
- Elektrische energietransformatie. Dit wordt opgewekt in thermische centrales.
Interne energiemeting
Interne energie wordt gemeten volgens Internationaal systeem van eenheden in joules (J). Het kan ook worden uitgedrukt in calorieën (Cal) of kilocalorieën (Kcal). Om interne energie goed te begrijpen, moeten we het principe van behoud van energie onthouden. "Energie wordt niet gecreëerd of vernietigd, het transformeert alleen van de ene naar de andere." Dit betekent dat hoewel de energie voortdurend transformeert, het altijd dezelfde hoeveelheid is.
De kinetische energie die een auto met zich meedraagt wanneer deze een gebouw raakt, gaat rechtstreeks naar de muur. Daarom neemt als gevolg daarvan de interne energie toe en verlaagt de auto zijn kinetische energie.
Voorbeelden van thermische energie
De warmte of thermische energie zit bijvoorbeeld in:
- Warmbloedige dieren. Als we het bijvoorbeeld koud hebben, omhelzen we anderen. Dus beetje bij beetje voelen we ons beter, omdat het zijn warmte aan ons overdraagt.
- Op het metaal blootgesteld aan de zon. Vooral in de zomer brandt het.
- Als we een ijsblokje in een kop heet water doen, zien we dat het smelt doordat de warmte ernaartoe wordt geleid.
- Kachels, radiatoren en in alle andere verwarmingssysteem.
Regelmatige verwarring
Het is heel gebruikelijk om warmte-energie te verwarren met thermische energie. Het wordt vaak als synoniemen gebruikt, ook al hebben ze er niets mee te maken. Warmte-energie richt zich uitsluitend op de afgifte van warmte in zijn calorische verschijnselen. Daarom onderscheidt het zich van thermische energie die alleen warmte is.
De hoeveelheid warmte in een lichaam is de maat voor thermische energie, terwijl de warmte die uit het lichaam kan komen, aangeeft dat het een hogere thermische energiecapaciteit heeft. De temperatuur van een lichaam geeft ons het gevoel van warmte en kan ons een signaal geven dat aangeeft hoeveel thermische energie het heeft. Zoals we eerder zeiden, hoe meer temperatuur het lichaam heeft, hoe meer energie.
Warmte kan op veel verschillende manieren worden overgedragen. Laten we ze een voor een bekijken:
- Elektromagnetische straling.
- Conducción. Wanneer energie wordt overgedragen van een warmer lichaam naar een koeler lichaam, treedt geleiding op. Als de lichamen dezelfde temperatuur hebben, is er geen energie-uitwisseling. Het feit dat de twee lichamen hun temperatuur evenaren wanneer ze in contact zijn, is een ander natuurkundig principe dat thermisch evenwicht wordt genoemd. Wanneer we bijvoorbeeld een koud voorwerp met de hand aanraken, wordt de thermische energie naar het voorwerp overgebracht, waardoor het gevoel van kou in onze hand ontstaat.
- Convectie. Dit gebeurt wanneer de heetste moleculen van de ene naar de andere kant worden getransformeerd. Het vindt continu plaats in de wind in de natuur. De heetste deeltjes hebben de neiging om te bewegen waar er minder dichtheid is.
Andere gerelateerde energieën
Thermische energie is gerelateerd aan veel andere vormen van energie. Hier hebben we er een paar.
Thermische zonne-energie
Het is een soort hernieuwbare energie die bestaat uit de omzetting van zonne-energie in warmte. Deze energie wordt gebruikt om water op te warmen voor verschillende toepassingen, zoals thuis of in ziekenhuizen. Het dient ook als verwarming op winterdagen. De bron is de zon en deze wordt direct ontvangen.
Geothermische energie
Het verkrijgen van thermische energie veroorzaakt een milieu-impact door tot het vrijkomen van kooldioxide en radioactief afval. Als er echter energie uit het binnenste van de aarde wordt gebruikt. Het is ook een soort hernieuwbare energie die het milieu niet vervuilt of schade toebrengt.
Elektrische en chemische energie
Thermische energie kan worden omgezet in elektrische energie. Zo wekken fossiele brandstoffen elektriciteit op door deze te verbranden en vrij te geven. Elektrische energie wordt gegeven als resultaat van een potentiaalverschil tussen twee punten en maakt het mogelijk om een elektrische stroom tussen de twee te creëren wanneer ze in contact komen met een elektrische geleider. De geleider kan van metaal zijn.
Thermische energie is een soort energie die vrijkomt in de vorm van warmte als gevolg van het contact van een lichaam met een hogere temperatuur met een lichaam met een lagere temperatuur, en het kan ook worden verkregen door verschillende situaties of middelen zoals eerder vermeld. Chemische energie is degene die een chemische binding heeft, dat wil zeggen, het is een energie die uitsluitend door chemische reacties wordt geproduceerd.
Met deze informatie kunt u thermische energie beter begrijpen.