Energia cieplna

W poprzednich artykułach widzieliśmy, co Energia kinetyczna i energia mechaniczna. W tych artykułach wspomnieliśmy o energii cieplnej jako o części energii, która wpływa na dane ciało i posiada w jego posiadaniu. Energia cieplna Jest to energia, którą mają wszystkie cząsteczki tworzące ciało. Kiedy temperatura oscyluje między wzrostem a spadkiem, aktywność organizmu wzrasta. Ta energia wewnętrzna rośnie wraz ze wzrostem temperatury i maleje, gdy jest niższa.

Teraz zamierzamy dokładnie przeanalizować ten rodzaj energii i dalej uzupełnić naszą wiedzę o różnych rodzajach energii, które istnieją. Chcesz dowiedzieć się więcej na ten temat? Czytaj dalej, a dowiesz się.

Charakterystyka energii cieplnej

To energia przeszkadza w różnych procesach kalorycznych, które zachodzą, gdy stykają się ciała o różnych temperaturach. Dopóki ciała utrzymują między sobą tarcie, energia ta będzie przekazywana z jednego ciała do drugiego. Tak dzieje się na przykład, gdy kładziemy rękę na powierzchni. Po chwili, powierzchnia będzie miała temperaturę dłoni, ponieważ mu ją dał.

Zysk lub utrata tej energii wewnętrznej podczas procesu nazywa się to ciepłem. Energia cieplna jest pozyskiwana na wiele różnych sposobów. Dlatego każde ciało, które ma określoną temperaturę, ma w sobie energię wewnętrzną.

Przykłady energii cieplnej

Zobaczmy bardziej szczegółowo, jakie są źródła pozyskiwania energii cieplnej:

• Natura i słońce Są to dwa źródła energii, które dostarczają organizmowi energii wewnętrznej. Na przykład, gdy żelazo jest stale wystawione na działanie słońca, jego temperatura wzrasta, ponieważ pochłania energię wewnętrzną. Ponadto król gwiazd jest najwyraźniejszym przykładem energii cieplnej. Jest to największe znane źródło energii cieplnej. Zwierzęta, które nie są w stanie regulować swojej temperatury, wykorzystują do tego to źródło energii.
• Zagotować wodę: Wraz ze wzrostem temperatury wody energia cieplna całego systemu zaczyna się mnożyć. Nadszedł czas, kiedy wzrost temperatury energii cieplnej wymusza zmianę fazy wody.
• Kominki: energia wytwarzana w kominach pochodzi ze wzrostu energii cieplnej. Tutaj utrzymuje się spalanie materii organicznej, dzięki czemu dom może być ogrzewany.
• Podgrzewacz: służy do podwyższenia temperatury wody w podobny sposób jak podczas gotowania.
• Reakcje egzotermiczne które następują poprzez spalanie jakiegoś paliwa.
• Reakcje jądrowe które mają miejsce przez rozszczepienia jądrowego. Występuje również, gdy występuje w wyniku fuzji jądra. Kiedy dwa atomy mają podobny ładunek, łączą się, tworząc cięższe jądro, a podczas tego procesu uwalniają dużą ilość energii.
• Efekt dżuli występuje, gdy przewodnik krąży w obiegu prąd elektryczny, a energia kinetyczna elektronów jest przekształcana w energię wewnętrzną w wyniku ciągłych zderzeń.
• Siła tarcia Generuje również energię wewnętrzną, ponieważ zachodzi również wymiana energii między dwoma ciałami, niezależnie od tego, czy jest to proces fizyczny, czy chemiczny.

Jak wytwarzana jest energia cieplna?

Musimy myśleć, że energia nie jest ani tworzona, ani niszczona, a jedynie przekształcana. Energia cieplna jest generowana na wiele sposobów. Jest generowany przez ruch atomów i cząsteczek materii jak forma energii kinetycznej, która jest wytwarzana przez przypadkowe ruchy. Kiedy system ma większą ilość energii cieplnej, jego atomy poruszają się szybciej.

Jak wykorzystywana jest energia cieplna?

Energia cieplna może być przetwarzana przez silnik cieplny lub pracę mechaniczną. Jednym z najczęstszych przykładów jest silnik samochodu, samolotu lub łodzi. Energię cieplną można wykorzystać na wiele sposobów. Zobaczmy, które są główne:

• W tych miejscach, gdzie potrzebne jest ciepło. Na przykład jako ogrzewanie w domu.
• Konwersja energii mechanicznej. Przykładem tego są silniki spalinowe w samochodach.
• Transformacja energii elektrycznej. Jest to generowane w elektrowniach cieplnych.

Pomiar energii wewnętrznej

Energia wewnętrzna jest mierzona zgodnie z Międzynarodowy układ jednostek w dżulach (J). Może być również wyrażony w kaloriach (Cal) lub kilokaloriach (Kcal). Aby dobrze zrozumieć energię wewnętrzną, musimy pamiętać o zasadzie zachowania energii. „Energia nie jest ani tworzona, ani niszczona, tylko przekształca się z jednej w drugą”. Oznacza to, że chociaż energia nieustannie się zmienia, jest zawsze taka sama.

Energia kinetyczna, którą przenosi samochód, zderzając się z budynkiem, trafia bezpośrednio na ścianę. Dlatego w rezultacie wzrasta jego energia wewnętrzna, a samochód zmniejsza swoją energię kinetyczną.

Przykłady energii cieplnej

Ciepło lub energia cieplna jest na przykład w:

• Zwierzęta stałocieplne. Na przykład, gdy jest nam zimno, przytulamy innych. Stopniowo czujemy się lepiej, ponieważ przekazuje nam swoje ciepło.
• Na metalu wystawionym na słońce. Szczególnie latem pali się.
• Kiedy wkładamy kostkę lodu do kubka gorącej wody, widzimy, że topi się, ponieważ ciepło jest do niej kierowane.
• Piece, kaloryfery i w każdym innym System grzewczy.

Częste zamieszanie

Bardzo często mylimy energię cieplną z energią cieplną. Jest często używany jako synonimy, mimo że nie ma z tym nic wspólnego. Energia cieplna skupia się wyłącznie na emanacji ciepła w swoich zjawiskach kalorycznych. Dlatego różni się od energii cieplnej, którą jest tylko ciepło.

Ilość ciepła w ciele jest miarą energii cieplnej, podczas gdy ciepło, które może emanować z ciała, wskazuje, że ma ono wyższą pojemność cieplną. Temperatura ciała daje nam uczucie ciepła i może dać nam sygnał wskazujący ilość posiadanej energii cieplnej. Jak powiedzieliśmy wcześniej, im wyższa temperatura ciała, tym więcej energii.

Ciepło może być przenoszone na wiele różnych sposobów. Przejrzyjmy je jeden po drugim:

• Promieniowanie elektromagnetyczne.
• Napędowy. Kiedy energia jest przenoszona z cieplejszego ciała do chłodniejszego ciała, następuje przewodzenie. Jeśli ciała mają tę samą temperaturę, nie ma wymiany energii. Fakt, że oba ciała mają równą temperaturę, gdy są w kontakcie, jest kolejną zasadą fizyki zwaną równowagą termiczną. Na przykład, kiedy dotykamy ręką zimnego przedmiotu, energia cieplna jest przenoszona na przedmiot, powodując uczucie zimna w naszej dłoni.
• Konwekcja. Dzieje się tak, gdy najgorętsze cząsteczki są przekształcane z jednej strony na drugą. Odbywa się w naturze bez przerwy na wietrze. Najgorętsze cząstki mają tendencję do przemieszczania się tam, gdzie jest mniejsza gęstość.

Inne powiązane energie

Energia cieplna jest związana z wieloma innymi formami energii. Tutaj mamy kilka z nich.

Słoneczna energia cieplna

Jest to rodzaj energii odnawialnej, na który składa się przemiana energii słonecznej w ciepło. Energia ta jest wykorzystywana do podgrzewania wody do różnych zastosowań, takich jak gospodarstwa domowe lub szpitale. Służy również jako ogrzewanie w zimowe dni. Źródłem jest słońce i jest odbierane bezpośrednio.

Energia geotermalna

Pozyskiwanie energii cieplnej powoduje oddziaływanie na środowisko z powodu do uwolnienia dwutlenku węgla i odpadów radioaktywnych. Jednak jeśli zostanie wykorzystana energia z wnętrza ziemi. To także rodzaj energii odnawialnej, która nie zanieczyszcza i nie powoduje szkód w środowisku.

Energia elektryczna i chemiczna

Energię cieplną można przekształcić w energię elektryczną. Na przykład paliwa kopalne wytwarzają energię elektryczną, spalając ją i uwalniając. Energia elektryczna jest wynikiem różnicy potencjałów między dwoma punktami i umożliwia wytworzenie prądu elektrycznego między nimi, gdy zetkną się z przewodnikiem elektrycznym. Przewodnik może być metalem.

Energia cieplna to rodzaj energii uwalnianej w postaci ciepła w wyniku kontaktu ciała o wyższej temperaturze z innym o niższej temperaturze, jak również można ją pozyskać w różnych sytuacjach lub sposobach, o których wspomniano wcześniej. Energia chemiczna to ten, który ma wiązanie chemiczneto znaczy jest to energia wytwarzana wyłącznie w wyniku reakcji chemicznych.

Dzięki tym informacjom będziesz w stanie lepiej zrozumieć energię cieplną.