Energia a jej vlastnosti vo Physik Schülerlexikon Lernhelfer
Energia v rôznych formách sa využíva rôznymi spôsobmi. Dôležitú úlohu zohrávajú rôzne vlastnosti energie:
Celková energia sa zadržiava v uzavretom systéme.
Vypočítajte elektrickú energiu
# Výkon # Elektrický výkon # Watt # Kilowatthodiny # kWh # energia
Premena mechanickej energie
# Práca # energia # zdvíhacie práce # napínacie práce #pozícia energie # moment
Energia a jej hlavné vlastnosti
Energia jedla je pre nás životne dôležitá. Solárna energia je predpokladom pre vývoj rastlín a živočíchov. Kúrenie a palivo nám poskytujú teplo a svetlo. Elektrická energia potrebná pre mnoho zariadení a systémov sa získava premenou energie z rôznych primárnych zdrojov energie.
Pokiaľ ide o využitie energie, jej rôzne vlastnosti zohrávajú rozhodujúcu úlohu.
V nasledujúcom sa bližšie pozrieme na skladovanie energie, premenu energie, prenos energie a odpisy energie.
Energia na prvý pohľad
Skladovanie energie
Energia sa môže ukladať v nosičoch energie, ako sú palivo, palivo, jedlo, zdvihnuté a premiestnené telesá, zdeformované telesá alebo batérie a akumulátory.
Najdôležitejšie formy skladovania sú chemická energia, mechanická energia, elektrická energia a vnútorná energia.
Chemická energia sa ukladá v potravinách.
Premena energie
Energia, ktorú telo má, sa môže premeniť na iné formy energie. Takéto energetické premeny sa vyskytujú veľmi rôznorodo. Takže z. B. Pri spaľovaní dreva sa chemická energia uložená v dreve premieňa na tepelnú energiu a ľahkú energiu
(Obrázok 1). Vo vodnej elektrárni sa potenciálna energia nahromadenej vody premieňa na elektrickú energiu. V elektrickom sporáku sa elektrická energia mení na tepelnú energiu. V rastlinách sa svetelná energia mení na chemickú energiu. Všeobecne:
Vo fyzikálnych, technických, chemických alebo biologických procesoch možno energiu prevádzať z jednej formy energie na inú.
Premeny energie sú často spojené s prenosom energie a jej odpismi.
Pri spaľovaní dreva sa mení energia.
Elektrická energia je pre nás obzvlášť dôležitá. Táto forma energie
Obrázok 4 zobrazuje príklady foriem energie, z ktorých možno získať elektrickú energiu a do ktorých foriem ju možno previesť. Technické zariadenia uvedené na obrázku, v ktorých prebiehajú energetické premeny, sa dajú nazvať aj energetické prevádzače. Takmer všetky technické zariadenia a usporiadania, ktoré používame, sú také meniče energie.
Premena elektrickej energie na iné formy energie a naopak
Prenos energie
V mnohých procesoch v prírode, technológiách a každodennom živote sa energia prenáša z jedného tela do druhého. Niektoré príklady prenosu energie sú uvedené nižšie. Napríklad pri plynovom sporáku sa tepelná energia prenáša z plynového plameňa na panvicu a odtiaľ do jedla. Slnečná energia sa prenáša do vody vo forme žiarenia v slnečnom kolektore. Chemická energia potravy sa prenáša do tela živej bytosti. Vo vodnej elektrárni sa kinetická energia vody prenáša na turbínu otáčaním obežného kolesa. Táto rotačná energia obežného kolesa sa prenáša do generátora cez hriadeľ a mechanická energia sa v generátore mení na elektrickú energiu. Všeobecne:
Pri fyzikálnych, technických, chemických alebo biologických procesoch možno energiu nielen konvertovať z jednej formy energie na iné formy energie, ale aj ju preniesť do iných telies.
Prenos energie je často spojený s odpismi energie. Namiesto prenosu energie sa niekedy hovorí o prenose energie .
Energia sa prenáša z plynu na jedlo.
Formy prenosu energie z jedného tela do druhého môžu byť veľmi odlišné. Na prenos elektrickej energie sa používajú vedenia vysokého napätia, cez ktoré sa energia prenáša vo forme elektrického prúdu. Slnečná energia sa prenáša zo slnka na zem vo forme žiarenia. Pri ohreve teplou vodou sa tepelná energia prenáša vo forme tepla (obr. 2).
Pri akcelerácii automobilu sa vykonajú akceleračné práce. Kinetická energia automobilu sa zvyšuje. Pri brzdení sa vykonáva trecia práca. Kinetická energia automobilu je znížená. Vo všeobecnosti platí pre prenos energie toto:
Energia sa môže prenášať z jedného tela do druhého prostredníctvom práce, tepla, žiarenia (svetla) alebo elektrického prúdu.
Okrem toho môže byť energia prenášaná aj mechanickou spojkou (hriadele, ozubené kolesá, reťaze) alebo indukčnou spojkou (transformátor, anténa).
Tepelné vedenie sa používa na prenos energie z tepelnej elektrárne na spotrebiteľov.
Devalvácia energie
V domácnosti sa spotrebúva elektrická energia, ktorú je tiež potrebné zaplatiť. Straty energie vznikajú pri prenose diaľkového vykurovania. Pri prevádzke žiarovky sa elektrická energia premieňa na svetlo a teplo. Asi 95% použitej elektrickej energie sa premení na teplo a uvoľní sa do životného prostredia. Táto energia potom nemôže byť ďalej použitá (obr. 7). Teplo vydané motorom automobilu do životného prostredia sa už nemôže ďalej využívať. V technológiách sa hovorí o spotrebe energie alebo o strate energie. Toto len vyjadruje skutočnosť, že stroje, prístroje a systémy - t. J. Prevodníky energie - znižujú podiel energie, ktorá sa dá ďalej využiť (obr. 1). Nakoniec z tela zostane tepelná energia pri teplote okolia. Pôvodne dostupná vysoko kvalitná energia (napr. Elektrická energia alebo chemická energia z palív a potravín) je znehodnotená. Tieto zistenia sú v Zákon o energetických odpisoch zhrnuté. Hovorí sa:
Vnútorná (tepelná) energia sa vytvára vo všetkých procesoch v prírode a technológiách. To nemôže byť samo osebe stiahnuté z životného prostredia ani urobené nepoužiteľnými. Pri prevádzke strojov, prístrojov a systémov sa znehodnocuje pôvodne dostupná energia.
Zákon je možné formulovať aj takto:
Teplo nikdy neprechádza samo od tela s nižšou teplotou do tela s vyššou teplotou.
Ďalšia formulácia je:
Všetky procesy, pri ktorých dochádza k tepelnej energii, prebiehajú iba jedným smerom.
Príklad: Horúce telo, napr. B. šálka horúceho čaju uvoľňuje tepelnú energiu do prostredia, kým nedosiahne teplotu okolia. Opačný proces sa nikdy nestane sám od seba.
Nazýva sa aj zákon o devalvácii energie 2. zákon termodynamiky určený. Vyrobil ho nemecký fyzik ROBERT CLAUSIUS (1822-1888) objavil.
Devalvácia energie a úspora energie
Napriek devalvácii energie, t.j. H. Keď sa transformujú do foriem, ktoré sa už nedajú použiť, celková energia sa zachová. Úspora energie a odpisy sa vyskytujú súčasne vo všetkých procesoch v prírode a technológii. Vysoko kvalitná energia sa premieňa na nižšiu energiu. V tejto súvislosti sa spotrebúva vysoko kvalitná energia. Pojmy spotreba energie a strata energie bežne používané v technológii obsahujú tieto vzťahy, a preto nie sú v rozpore so zákonom o zachovaní energie. .