Konverzia energie - multimédiá - Škola planéty
Hlavička:
- Domovská stránka
- Dátumy vysielania
- predmetov
- Filmy online
- Znalostná skupina
- multimédiá
- Simulácie
- interaktívne animácie
- Cestovanie v čase
- Vzdelávacie hry
- Kreslené
- DVD
- Zameranie
- Základná škola
- začlenenie
- Mediálna gramotnosť
- Pokročilý výcvik
- služby
Premeniť formy energie (vhodné pre tablety)
Energia má veľa podôb - ale nie vždy v podobe, ktorú potrebujeme. Elektrická sieť nám dodáva napríklad elektrickú energiu - ale keď stojíte v tme, nepotrebujete elektrickú energiu, ale svetlo. Našťastie však existujú zariadenia, ktoré premieňajú elektrickú energiu na svetlo: žiarovky. V skutočnosti takmer všetky zariadenia, s ktorými sa denne stretávame, sú nejakým spôsobom prevádzače energie: napríklad vlaky a električky premieňajú elektrickú energiu na kinetickú. Opačný smer je známy z dynama bicykla: z kinetickej energie sa stáva elektrická energia. Existuje spôsob, ako optimálne využiť energiu pomocou inteligentného systému prevádzačov energie? Túto otázku je možné preskúmať vo virtuálnom laboratóriu!
Táto aplikácia je naprogramovaná v jazyku HTML5, a je preto vhodná aj na použitie na mobilných zariadeniach.
Experimentálne nastavenie v interaktívnom laboratóriu vás pozýva na výskum. Koľko z potenciálnej energie sa premení na chemickú energiu a naopak? A čo uvoľnené teplo?
Vitajte v energetickom laboratóriu!
Tu v laboratóriu je možné navzájom prevádzať rôzne formy energie. Na začiatku sa váha vytiahne úplne nahor. Len čo otočíte drevenou páčkou (vľavo hore), lano sa rozvinie. Váha stráca výšku a poháňa pri tom dynamo. Výsledný prúd nabíja akumulátor.
Iba 55% kinetickej energie dynama sa premení na elektrickú energiu. 45% sa vydáva ako teplo.
Spínač (vpravo hore) uzatvára obvod medzi batériou a žiarovkou. Svetlo zo žiarovky svieti na solárny článok, ktorý následne poháňa motor. Takto sa váha opäť zdvihne. Potom je možné páku opäť odhodiť, aby váha opäť klesla a uviedla dynamo do pohybu ...
Pomocou stupníc je možné v reálnom čase porovnať potenciálnu energiu, chemickú energiu a uvoľnené teplo.
Môžete si tiež vyskúšať, ako sa zmení správanie zariadení, keď stlačíte prepínač „Perpetuum mobile“ - takýto prepínač v skutočnosti bohužiaľ nie je možný.
Ďalšie informácie o devalvácii energie
Motor automobilu premieňa chemickú energiu uloženú v benzíne na kinetickú energiu - teoreticky je to veľmi jednoduché. V skutočnosti sa toho stane oveľa viac: motor sa zahreje a auto produkuje výfukové plyny a hluk. Inými slovami: tepelná energia zostáva v motore; výfukové plyny obsahujú teplo a kinetickú energiu a energia uniká z motora pomocou zvukových vĺn - to sú v skutočnosti nežiaduce formy energie.
Elektromotor premieňa 70% elektrickej energie na kinetickú energiu. 30% energie sa uvoľňuje vo forme tepla.
A to sa stáva aj pri ďalších premenách energie: Napríklad solárny článok má prevádzať sálavú energiu na elektrickú - ale funguje to iba s časťou sálavej energie, zvyšok končí ako teplo. A aj keď sa má energia iba prepravovať, nie všetka energia dorazí na miesto určenia v požadovanej podobe: Elektrické káble sa zahrejú a časť elektrickej energie sa cestou zahreje. Nápravy sa otáčajú v ložiskách náprav - aj tu sa vytvára trecie teplo a rotačná energia klesá.
Energia sa nestráca v procese, ale nedostáva sa stopercentne tam, kde by ste ju chceli. Percento energie investovanej do zariadenia, ktoré skutočne vychádza v požadovanej forme, sa nazýva Účinnosť zariadenia. Napríklad u benzínového motora je to okolo 20 percent.
Pri konvenčnej žiarovke sú energetické straty obzvlášť veľké: iba 5% sa premení na svetelnú energiu, zatiaľ čo 95% sa stratí vo forme tepla.
Bolo by pekné, keby sa zvyšná energia dala „zachytiť“ a premeniť na požadovanú formu. To však bohužiaľ nie je možné, pretože teplo má rušivú vlastnosť: Všetky formy energie sa dajú úplne premeniť na teplo - energiu, ktorá sa v ňom nachádza, však nie je možné úplne premeniť späť na inú formu energie. Vždy existuje nepremeniteľný podiel tepla a energie, ktorú obsahuje. Táto energia stále existuje, ale už ju nemožno použiť v žiadnej inej podobe - je bezcenná. Jeho premenou na teplo sa znehodnocuje energia.
Jeden často hovorí namiesto „Devalvácia energie„Aj z„ spotreby energie “alebo„ straty energie “. Presne povedané, nie je to úplne správne - energia je tu stále, len vo forme, ktorá sa už nedá inak využiť.
Existuje niekoľko vecí, ktoré je možné urobiť, aby sa znehodnotila čo najmenšia energia: postavte racionálnejšie automobily s menším odporom vzduchu, vyleštite povrchy, aby nedochádzalo k treniu, vybavte nápravy guľkovými ložiskami a namažte ich tukom alebo olejom. Ako ďaleko sa však dá vyhnúť odpisom energie? Dokážete zostaviť zariadenie bez trenia?
Takýto stroj mohol fungovať večne, takže by to bol a Stroj na večný pohyb - a tiež nemôže existovať. Pretože nemôžete úplne zabrániť vzniku trenia. Trochu kinetickej energie sa neustále mení na teplo - a to sa nedá úplne premeniť späť. Postupom času sa čoraz viac energie stáva teplou, až sa nakoniec všetka energia zahreje a stroj sa zastaví.