V prejšnjih člankih smo videli, kaj Kinetična energija in mehanska energija. V teh člankih smo omenili toplotno energijo kot del energije, ki vpliva in poseduje zadevno telo. Termalna energija To je energija, ki jo imajo vsi delci, ki sestavljajo telo. Ko temperatura niha med zvišanjem in zniževanjem, se aktivnost telesa poveča. Ta notranja energija narašča, ko je temperatura višja, in pada, ko je nižja.
Zdaj bomo temeljito analizirali to vrsto energije in dopolnili svoje znanje o različnih vrstah energije, ki obstajajo. Ali želite izvedeti več o tem? Preberite naprej in izvedeli boste.
Značilnosti toplotne energije
To je energija, ki posega v različne kalorične procese, ki se pojavijo, ko pridejo v stik telesa z različnimi temperaturami. Dokler telesa vzdržujejo trenje med seboj, se bo ta energija prenašala iz enega telesa v drugo. To se na primer zgodi, ko damo roko na površino. Čez nekaj časa, površina bo imela temperaturo roke, ker mu ga je dal.
Dobiček ali izguba te notranje energije med postopkom imenuje se toplota. Toplotna energija se pridobiva na več različnih načinov. Zato ima vsako telo, ki ima določeno temperaturo, notranjo energijo v sebi.
Primeri toplotne energije
Oglejmo si podrobneje vire za pridobivanje toplotne energije:
- Narava in sonce Gre za dva vira energije, ki telesom zagotavljata notranjo energijo. Na primer, kadar je železo nenehno izpostavljeno soncu, se njegova temperatura dvigne, ker absorbira notranjo energijo. Poleg tega je zvezdni kralj najbolj jasen primer toplotne energije. Je največji znani vir toplotne energije. Živali, ki ne morejo uravnavati temperature, za to izkoristijo ta vir energije.
- Vrela voda: Ko se temperatura vode poveča, se toplotna energija celotnega sistema začne množiti. Prišel je čas, ko zvišanje temperature v toplotni energiji sili vodo v fazno spremembo.
- Kamini: energija, proizvedena v dimnikih, prihaja iz povečanja toplotne energije. Tu se vzdržuje izgorevanje organskih snovi, tako da je v domu mogoče toplo.
- Grelec: služi za zvišanje temperature vode na podoben način kot takrat, ko vremo.
- Eksotermne reakcije ki nastanejo pri izgorevanju nekaterih goriv.
- Jedrske reakcije ki se zgodijo do jedrska cepitev. Pojavi se tudi, kadar pride do fuzije jedra. Ko imata dva atoma podoben naboj, se združita, da imata težje jedro in med procesom sproščata veliko energije.
- Joulov učinek se zgodi, ko vodnik kroži električni tok in se kinetična energija, ki jo imajo elektroni, zaradi nenehnih trkov spremeni v notranjo energijo.
- Torna sila Prav tako ustvarja notranjo energijo, saj obstaja tudi izmenjava energije med obema telesoma, bodisi fizični bodisi kemični proces.
Kako se proizvaja toplotna energija?
Misliti moramo, da se energija ne ustvarja in ne uničuje, ampak samo preoblikuje. Toplotna energija se ustvarja na več načinov. Nastane z gibanjem atomov in molekul snovi kot oblika kinetične energije, ki nastane z naključnimi gibi. Ko ima sistem večjo količino toplotne energije, se njegovi atomi premikajo hitreje.
Kako se uporablja toplotna energija?
Toplotno energijo lahko pretvorimo s toplotnim strojem ali mehanskim delom. Med najpogostejšimi primeri je motor avtomobila, letala ali čolna. Toplotno energijo lahko izkoristimo na več načinov. Poglejmo, kateri so glavni:
- Tam, kjer je potrebna toplota. Na primer kot ogrevanje v domu.
- Pretvorba mehanske energije. Primer tega so motorji z notranjim zgorevanjem v avtomobilih.
- Preoblikovanje električne energije. Ta nastaja v termoelektrarnah.
Notranje merjenje energije
Notranja energija se meri po Mednarodni sistem enot v Joulesu (J). Lahko se izrazi tudi v kalorijah (Cal) ali kilokalorijah (Kcal). Da bi dobro razumeli notranjo energijo, se moramo spomniti načela ohranjanja energije. "Energija ni niti ustvarjena niti uničena, ampak se samo preoblikuje iz enega v drugega." To pomeni, da čeprav se energija nenehno spreminja, je vedno enaka.
Kinetična energija, ki jo nosi avto, ko zadene stavbo, gre naravnost do stene. Zato se njegova notranja energija posledično poveča in avto zmanjša svojo kinetično energijo.
Primeri toplotne energije
Toplota ali toplotna energija je na primer v:
- Toplokrvne živali. Na primer, ko nam je hladno, objemamo druge. Tako se postopoma počutimo bolje, saj prenaša svojo toploto na nas.
- Na kovino, izpostavljeno soncu. Poleti lahko še posebej opeče.
- Ko damo kocko ledu v skodelico vroče vode, vidimo, da se topi, ker vanjo prehaja toplota.
- Peči, radiatorji in kateri koli drugi sistem ogrevanja.
Pogosta zmeda
Zelo pogosto je zamenjati toplotno energijo s toplotno. Pogosto se pogosto uporablja kot sopomenke, čeprav z njimi nimajo nič skupnega. Toplotna energija se osredotoča izključno na oddajanje toplote v njenih kaloričnih pojavih. Zato ga ločimo od toplotne energije, ki je samo toplota.
Količina toplote v telesu je merilo toplotne energije, medtem ko toplota, ki lahko izvira iz telesa, kaže, da ima večjo toplotno energijsko zmogljivost. Temperatura telesa nam daje občutek toplote in nam lahko daje signal, ki označuje količino toplotne energije, ki jo ima. Kot smo že rekli, več temperature ima telo, več energije ima.
Toplota se lahko prenaša na različne načine. Poglejmo jih enega za drugim:
- Elektromagnetno valovanje.
- Vožnja. Ko se energija prenese iz toplejšega telesa v hladnejše telo, pride do prevodnosti. Če so telesa enake temperature, ni izmenjave energije. Dejstvo, da imata telesi enaki temperaturi, ko sta v stiku, je drugo fizikalno načelo, ki se imenuje toplotno ravnovesje. Na primer, ko se z roko dotaknemo hladnega predmeta, se toplotna energija prenese na predmet, kar povzroči občutek mraza v naši roki.
- Konvekcija. To se zgodi, ko se najbolj vroče molekule preoblikujejo z ene strani na drugo. V naravi se neprekinjeno odvija v vetru. Najbolj vroči delci se običajno gibljejo tam, kjer je gostota manjša.
Druge sorodne energije
Toplotna energija je povezana s številnimi drugimi oblikami energije. Tukaj jih imamo nekaj.
Toplotna sončna energija
To je vrsta obnovljive energije, ki jo sestavljajo pretvorba sončne energije v toploto. Ta energija se uporablja za ogrevanje vode za različne namene, na primer za gospodinjstvo ali v bolnišnicah. V zimskih dneh služi tudi kot ogrevanje. Vir je sonce in je sprejeto neposredno.
Geotermalna energija
Pridobivanje toplotne energije zaradi okolja vpliva na okolje do sproščanja ogljikovega dioksida in radioaktivnih odpadkov. Če pa se porabi energija iz notranjosti zemlje. Je tudi vrsta obnovljive energije, ki ne onesnažuje in ne škoduje okolju.
Električna in kemična energija
Toplotna energija se lahko pretvori v električno energijo. Na primer, fosilna goriva proizvajajo elektriko s sežiganjem in sproščanjem. Električna energija je podana kot posledica potencialne razlike med dvema točkama in omogoča ustvarjanje električnega toka med obema, ko prideta v stik z električnim vodnikom. Vodnik je lahko kovinski.
Toplotna energija je vrsta energije, ki se v obliki toplote sprosti zaradi stika telesa z višjo temperaturo na drugo z nižjo temperaturo, prav tako pa jo lahko dobimo v različnih situacijah ali sredstvih, kot smo že omenili. Kemična energija je tista, ki ima kemično vez, to pomeni, da gre za energijo, ki jo proizvajajo samo kemične reakcije.
S temi informacijami boste lahko bolje razumeli toplotno energijo.