15 Παραδείγματα θερμικής ενέργειας
Miscellanea / / July 04, 2021
ο θερμική ενέργεια, επίσης γνωστός ως θερμιδική ενέργεια ή θερμικός, είναι αυτό που εκδηλώνεται με τη μορφή ζεστό. Είναι, ωστόσο, το προϊόν της κίνησης ή της δόνησης του άτομα, έτσι είναι μια εκδήλωση του εσωτερική ενέργεια του συστήματος, το οποίο δεν είναι τίποτα περισσότερο από το Κινητική ενέργεια συσσωρευμένα σωματίδια. Για παράδειγμα: τις καμινάδες, τον Ήλιο, τις θερμές πηγές.
Αυτός ο τύπος ενέργειας μετράται, όπως οι άλλοι, σε joules (J), σύμφωνα με το διεθνές σύστημα, αν και είναι επίσης συνηθισμένο να μιλάμε για θερμίδες: 4,18 joules, η ποσότητα θερμιδικής ενέργειας που απαιτείται για την αύξηση ενός γραμμαρίου νερού κατά έναν βαθμό εκατονταβάθμου.
ο ποσότητα θερμικής ενέργειας σε ένα σύστημα, όπως θα έπρεπε, έχει άμεση σχέση με τη θερμοκρασία που επιδεικνύει. Έτσι, όσο περισσότερη θερμική ενέργεια (θερμότητα) εισάγουμε σε ένα δοχείο με νερό, για παράδειγμα, τόσο περισσότερο θα αυξήσει τη θερμοκρασία του, έως ότου φτάσει στο απαραίτητο για μια αλλαγή φάσης: το νερό εξατμίζεται και περνά από υγρό σε αέρια.
Μετάδοση θερμικής ενέργειας
Η θερμική ή θερμική ενέργεια μπορεί να μεταδοθεί από το ένα μέσο στο άλλο ή από το ένα σώμα στο άλλο με τρεις συγκεκριμένους τρόπους:
Παραδείγματα θερμικής ενέργειας
- Βράσε το νερό. Όπως είπαμε προηγουμένως, εισάγοντας θερμότητα από μια φλόγα σε ένα δοχείο νερού, μπορούμε να ανεβάσουμε το θερμοκρασία πολλαπλασιάζοντας τη θερμική ενέργεια του συστήματος (την εσωτερική του ενέργεια) μέχρι να αναγκάσει το νερό να αλλάξει φάση (εξάτμιση). Το ίδιο συμβαίνει και με τον πάγο: εάν το αφαιρέσουμε από τον καταψύκτη, η θερμότητα από το περιβάλλον θα ακτινοβολεί προς το στερεός μέχρι να ξαναγίνει υγρό νερό.
- Καμινάδες. Το τζάκι δεν είναι τίποτα περισσότερο από ένα μέρος όπου a καύση από οργανικό υλικό σταθερή έτσι ώστε η θερμική ενέργεια που παράγεται από τη φωτιά να ακτινοβολεί στους κοινόχρηστους χώρους και να διατηρεί το σπίτι ζεστό.
- Θερμοσίφωνες. Χρήσιμο για τη διατήρηση του νερού σε ιδανική θερμοκρασία, οι ηλεκτρικοί θερμαντήρες λειτουργούν βάσει ενός συνόλου μεταλλικών αντιστάσεων που μεταμορφώνουν το ηλεκτρική ενέργεια σε θερμική ενέργεια, αυξάνοντας τη θερμοκρασία του νερού στο σωστό σημείο.
- Ήλιος. Η μεγαλύτερη πηγή θερμικής ενέργειας που έχουμε στη διάθεσή μας είναι ο ήλιος, του οποίου οι διαδικασίες συνεχούς καύσης εκπέμπουν τεράστιες ποσότητες θερμότητας και φωτός στο σύμπαν γύρω από αυτό. ο ψυχρόαιμα ζώα Εκμεταλλεύονται αυτήν την πηγή ενέργειας, για παράδειγμα, εκτίθενται στον ήλιο για να θερμαίνουν το σώμα τους.
- Η ατομική βόμβα. Οι ατομικές βόμβες και η ειρηνική τους εκδοχή, οι κεντρικές πυρηνική δύναμη, μην κάνετε τίποτα άλλο παρά να προκαλέσετε ατομικές αλυσιδωτές αντιδράσεις (ελεγχόμενες στην περίπτωση μονάδων παραγωγής ενέργειας και ανεξέλεγκτες στην περίπτωση αντλίες) για την παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων θερμικής ενέργειας από την αλλοίωση των θεμελιωδών ενεργειών του άτομο.
- Σπιτικά θερμός. Ένα θερμό γεμάτο ζεστό καφέ, για παράδειγμα, είναι ιδανικό για την παρατήρηση της θερμιδικής ενέργειας που ακτινοβολεί (αν το φέρουμε πιο κοντά) και αυτό που διατηρείται (εάν έχουμε ένα φλιτζάνι). Αυτό συμβαίνει επειδή το υλικό του θερμού εμποδίζει ή μειώνει σημαντικά την ακτινοβολία θερμότητας και διατηρεί τη θερμοκρασία του υγρού.
- Φούρνοι πυρκαγιάς. Οι κλίβανοι λειτουργούν από τη συγκέντρωση θερμικής ενέργειας για να αυξήσουν τη θερμοκρασία και να ασκήσουν αλλαγές στο τροφή (για να τα μαγειρέψετε). Αυτή η ενέργεια προέρχεται από το ενεργειακός μετασχηματισμός ηλεκτρικό (με αντίσταση) ή τη συνεχή καύση φυσικού αερίου.
- Το ανθρώπινο σώμα. Οι χημικές αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα στο σώμα μας, συμπεριλαμβανομένης της δικής μας αναπνοής, παράγει μια ποσότητα θερμικής ενέργειας που διατηρεί τη θερμοκρασία του σώματός μας περίπου 37 ° Γ. Αυτή η ενέργεια είναι αντιληπτή και μεταδιδόμενη, στην πραγματικότητα τα παλτά λειτουργούν αποτρέποντας τη διαφυγή αυτής της θερμότητας μέσω της επιφάνειας του δέρματος.
- Η καύση οργανικής ύλης. Το κάψιμο ξύλου, άνθρακα ή άλλων εύφλεκτων οργανικών ουσιών είναι μια μέθοδος απόκτησης θερμικής ενέργειας κοινής στην ιστορία της ανθρωπότητας. Στην πραγματικότητα, σήμερα αυτή η θερμότητα χρησιμοποιείται για να βράσει νερό το οποίο με τη σειρά του κινητοποιεί τους στροβίλους που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια.
- Το τρίψιμο των επιφανειών. Η κινητική ενέργεια και η τριβή μπορούν συχνά να μετατραπούν σε θερμική ενέργεια, όπως όταν τρίβουμε επανειλημμένα τα γυμνά χέρια μας και αισθανόμαστε ότι η τριβή αυξάνει τη θερμοκρασία. Αυτή η κίνηση αυξάνει τη θερμική ενέργεια και μπορεί στη συνέχεια να μεταδοθεί με επαφή, εάν εφαρμόσουμε φρέσκα χέρια τρίβονται σε άλλο μέρος του σώματος, όπως σε μασάζ.
- Ένας κινητήρας που λειτουργεί. Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης παράγουν θερμική ενέργεια σε αφθονία, καθώς η ελεγχόμενη έκρηξη στο εσωτερικό και η ροή Η ηλεκτρική ισχύς πολλών από τα μέρη της, καθώς και η συνεχής κίνηση των εμβόλων, μεταμορφώνουν όλη την ενέργεια που αυτοί οδηγούν. Αυτή η θερμική ενέργεια μπορεί να γίνει αισθητή βάζοντας τα χέρια σας στην κουκούλα όταν το αυτοκίνητο λειτουργεί.
- Ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως. Η διέλευση ηλεκτρικής ενέργειας στο νήμα ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως παράγει φως (κίτρινο), αλλά παράγει επίσης θερμότητα: γι 'αυτό Είναι δύσκολο να αλλάξετε μια λάμπα που έχει ανάψει για μεγάλο χρονικό διάστημα, η επιφάνειά της έχει συσσωρεύσει τη θερμική ενέργεια που ακτινοβολεί από το πέρασμα του ηλεκτρόνια.
- Χύτευση μετάλλων. Στη μεταλλουργία, τα μεταλλικά στερεά που επεξεργάζονται εκτίθενται σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες σε μεγάλους φούρνους τήξης. Αυτό είναι για να αυξήσει τη θερμική του ενέργεια στο σημείο να αναγκάσει, όπως στο παράδειγμα του νερού, μια αλλαγή φάσης. Έτσι, το μέταλλο γίνεται υγρό και μπορεί να αναμιχθεί ή να μορφοποιηθεί. Κατά τη διάρκεια του χρόνου που χρειάζεται για να κρυώσει και να στερεοποιηθεί ξανά, το μέταλλο θα εκπέμψει την περίσσεια θερμικής ενέργειας στο περιβάλλον.
- Περιβαλλοντικοί υδρατμοί. Σε μέρη με υψηλή υγρασία, όπου ο αέρας είναι γεμάτος με σωματίδια νερού, η θερμότητα γίνεται αντιληπτή πολύ περισσότερο από ό, τι σε ξηρότερα μέρη, προκαλώντας υψηλή θερμική αίσθηση. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το νερό σε εναιώρημα θερμαίνεται και με τη μεταφορά της θερμικής ενέργειας μας κάνει να αντιλαμβανόμαστε το περιβάλλον σε υψηλότερη θερμοκρασία από ό, τι είναι.
- Θερμοπηγές. Κάτω από τον φλοιό της γης υπάρχει νερό σε δεξαμενές που υπόκεινται σε υψηλές πιέσεις και υψηλές θερμοκρασίες, οι οποίες όταν βλαστάνουν προς την επιφάνεια γίνονται θερμικά νερά. Αυτά τα υγρά έχουν τόσο θερμική ενέργεια που μπορούν να λιώσουν παγωμένα στρώματα όταν φτάσουν στην επιφάνεια, προκαλώντας μεγάλες πίδακες ατμού (geysers).
Άλλοι τύποι ενέργειας
Δυναμική ενέργεια | Μηχανική ενέργεια | Κινητική ενέργεια |
Υδροηλεκτρική ενέργεια | Εσωτερική ενέργεια | Θερμιδική ενέργεια |
Ηλεκτρική ενέργεια | Θερμική ενέργεια | Γεωθερμική ενέργεια |
Χημική ενέργεια | Ηλιακή ενέργεια | Ηχητική ενέργεια |
Αιολική ενέργεια | Πυρηνική ενέργεια | Υδραυλική ενέργεια |
Ακολουθήστε με: