siltumenerģija

Fizisks

2022

Mēs izskaidrojam, kas ir siltumenerģija, kā tā tiek iegūta un kādas ir tās īpašības. Kā arī, kas ir kaloriju enerģija.

Siltumenerģijas izmantošanas veidi ietver mūsu pasargāšanu no aukstuma un ēdiena gatavošanu.

Kas ir termiskā enerģija?

Siltumenerģija jeb siltumenerģija ir pakāpe Enerģija iekšējais, kas atrodas līdzsvara stāvoklī esošā termodinamiskā sistēmā (ķermenis, daļiņu kopums, a molekulau.c.), un tas ir proporcionāls tam temperatūra absolūts.

Citiem vārdiem sakot, siltumenerģija ir tas, kas rada kustība iekšējs un nejaušs daļiņas ķermeņa (tas ir, tas ir līdzvērtīgs Kinētiskā enerģija), kas palielinās vai samazinās ar enerģijas pārnesi, parasti formā karstums vai no darbs.

Temperatūra a sistēma un tā spēja radīt darbu (kustība utt.) ir atkarīga no tā siltumenerģijas. Tas ir tāpēc, ka, tāpat kā visas enerģijas formas, to zināmā mērā var pārveidot, pārsūtīt vai saglabāt.

Tas nozīmē, ka siltumenerģija ir arī atbildīga par vielu agregācijas stāvokļi, jo augstākos enerģijas līmeņos palielinās daļiņu satraukums jautājums un mazāka iespēja koplietot ierobežotu vietu.

Daļiņas a šķidrums ir enerģiskāki nekā a ciets, un a gāze daudz vairāk nekā šķidrums. Šī iemesla dēļ mēs parasti varam sildīt (tas ir, ievadīt siltumenerģiju) cietu vielu un pārvest to šķidrā stāvoklī un turpināt karsēšanu, lai tā nonāktu gāzveida stāvoklī.

Siltumenerģijas zudums vai pieaugums ir tas, kas nosaka ķermeņa vai sistēmas sildīšanu vai dzesēšanu. Tomēr nevajadzētu sajaukt šādus jēdzienus:

  • Temperatūra. Tā ir ķermeņa vai sistēmas daļiņu vidējā kinētiskā enerģija.
  • Siltums. Tā ir iekšējās enerģijas pārnešana no viena ķermeņa vai sistēmas uz citu, kā temperatūras starpības produkts.
  • Siltumenerģija. Tā ir ķermeņa vai sistēmas molekulu kopējā enerģija.

Siltumenerģijas raksturojums

Siltumenerģiju var pārsūtīt no vienas sistēmas uz otru.

Kā jau visas termodinamiskās sistēmas mēdz termiskais līdzsvars ar savu vidi šai enerģijai jāspēj pārnest no viena ķermeņa uz otru vai no viena ķermeņa uz otru. vide, un tas tiek darīts, izmantojot trīs būtiskus mehānismus:

  • Braukšana. Enerģijas pārnešana notiek, saskaroties starp ķermeņiem, bez matērijas apmaiņas.
  • Konvekcija. Enerģijas pārnešana notiek caur a kustību šķidrums (šķidrumi vai gāzes). Ja, piemēram, sajauc divus šķidrumus, tas, kuram ir augstāka temperatūra, nodos siltumu otram konvekcijas ceļā.
  • Radiācija. Enerģija tiek pārnesta bez fiziska kontakta un ar elektromagnētisko viļņu palīdzību. Piemēram, saule ar starojumu pārraida siltumenerģiju.

Kā tiek iegūta siltumenerģija?

Karsts dzēriens mūs mierina, jo tas ievada mūsu sistēmā siltumenerģiju.

Siltumenerģiju var iegūt vairākos veidos, izmantojot dažādus siltumenerģijas avotus. Tā, piemēram, apkure ziemā ir siltumenerģijas avots, kas atdod siltumu un ko mūsu ķermenis uzņem, lai uzturētu siltumu.

Siltums, ko nodrošina apkure, nāk no pārveidošanas Elektroenerģija siltumenerģijā, tas ir, šāda veida enerģijas avotus var darbināt ar citiem enerģijas veidiem. Piemēram, siltumenerģiju var iegūt no ķīmiskās reakcijas, jo īpaši tiem oksīdu samazināšana vai degšana.

Kad mēs iekuram uguni, kad barojam un sagremojam pārtiku vai sajaucam dažus skābes un noteikti metāli, mēs izraisījam ķīmisku reakciju (vai bioķīmija, mūsu ķermenī), kas ļauj mums palielināt iekšējo enerģiju un līdz ar to arī siltumenerģiju.

Siltumenerģijas priekšrocības un trūkumi

Siltumenerģijas pārvaldība ir liela priekšrocība cilvēce, jo tas dod mums iespēju kontrolēt ķermeņa temperatūru un telpu, kurā dzīvojam, un garantē komfortu vai pat izdzīvošanu naidīgā klimatiskā vidē.

Bet tajā pašā laikā siltumenerģija var izraisīt nekontrolētus scenārijus, kuros siltums izraisa degšanas reakcijas, kas var izraisīt katastrofaspiemēram, ugunsgrēki, nosmakšana vai neparedzētas ķīmiskas reakcijas.

Siltumenerģijas piemēri

Apkure pievieno siltumenerģiju gaisam telpā.

Daži siltumenerģijas piemēri:

  • Siltums no Saule, apstarota telpai ap viņu un ko saņemam kopā ar viņa gaisma katru dienu.
  • Siltums, ko pievienojam ēdienam gatavošanas laikā, ievērojami palielina tā siltumenerģiju un ražo ķīmiskās izmaiņas tā sastāvā, kas ļauj mums to vieglāk sagremot.
  • Ieslēgts sildītājs telpas videi pievieno siltumenerģiju, ko mūsu ķermenis absorbē no gaiss, un mēs to uztveram kā siltumu.
  • Iededzot sērkociņu, izšaujam a eksotermiska reakcija, tas ir, reakcija, kas palielina sistēmas siltumenerģiju, vismaz laikā laikapstākļi ir nepieciešams laiks, lai fosfors tiktu patērēts.
  • Dažas fiziskas parādības kas rada siltumu, piemēram berze, palielina sistēmas siltumenerģiju.

Siltumenerģija un siltumenerģija

Kopumā mēs runājam par siltumenerģiju un kaloriju enerģiju bez papildu atšķirības, jo abi termini būtībā ir sinonīmi.

!-- GDPR -->