Достъп и материали Сила и импулс
Пътища към ЕНЕРГИЯТА
"Класическа" последователност: Кинематика -> Сила -> Работа -> Енергия.
ПРЕГЛЕД: Разработен достъп до сложни термини. Непосредствеността на разбирането е заровена, силата на концепцията е намалена. Определение като: "Енергията е способността да се върши работа"Енергията води до по-сложния термин работа и обикновено означава механична работа, скаларен продукт от два вектора. Единият изминава дълъг път към термин, който е по-лесен за развитие директно от всекидневния термин.
Това, което се нарича сила в ежедневието, обикновено е по-близо до физическата енергия. Изречения като "Днес имам много енергия " може да бъде продължен. Изглежда подходящо да се разработи терминът директно от ежедневните идеи и да се използват известни аспекти като хранителни стойности или единица ват (мощност) като подходи.
Енергията е скаларна и може да се опише като количествен размер осмислят. (Вижте: Курс по физика в Карлсруе)
Информационен лист (kpk.pdf, 115 kB)
М. Аполин (Механика пъзел, hpt-Verlag) започва тома по механика директно със съображения за енергия, без да приема други термини.
Възможна последователност
1. Какво е енергия?
Във всеки случай това е един от най-важните и мащабни термини във физиката, който също придоби голямо значение в ежедневието - мислете за енергията като икономически фактор.
2. Форми и носители на енергия
Енергията идва в различни „форми“. Необходимо е, когато нещо се задейства, загрее, повдигне. ще бъде. Вместо: „Енергията е способността да се работи“ може да се зададе въпросът: Как можете да генерирате топлина?
Формите на енергия в ежедневната формулировка са например: механична енергия (движение, положение), електрическа енергия, химическа енергия и топлина.
Различните форми всъщност се определят от Носител или. Размери на носител (като: инерция, ентропия, електрически заряд). Те могат да бъдат преобразувани един в друг, като общата сума се запазва.
3. Диаграми на енергийния поток
The Съхранение на енергия се показва от (дългосрочно) еднакво големи количества входяща и изходяща енергия. Това може да се използва, за да се обясни по-реалистично законът за запазване на енергията в отворената система. Могат да се образуват и цели вериги за преобразуване на енергия - напр. от ТЕЦ до крушки.
Работим с инструмент, който също се използва в икономика се използва. Диаграмите на икономическия енергиен поток изглеждат сходни, но вместо физически енергийни носители там са описани икономически. Това води до икономическите форми на енергия ОСНОВНА ЕНЕРГИЯ, КРАЙНА ЕНЕРГИЯ и ПОЛЗА ЕНЕРГИЯ.
Енергията тече в Австрия и в автомобила: Диаграма на енергийния поток.pdf, 70 kB
4. Стойност на енергията
Формите на енергия имат различни "стойност", преобразуванията не са произволни или без загуби.
От физическа гледна точка тази стойност е свързана с поръчка, на Посока на енергия. В движеща се кола (почти) всички атоми се движат в една и съща посока със същата скорост. При спиране тази енергия се превръща в топлина, т.е.в неподредена кинетична енергия на въздушните молекули или компоненти на автомобила. Силно подредените "ценни" форми на енергия теоретично са напълно конвертируеми в други форми. Най-високата стойност е представена от електрическа и механична енергия, а най-ниската от топлина (или вътрешна енергия).
Като първо приближение физическата стойност съответства и на икономическата стойност: Най-скъпите форми на енергия са тези, които могат да се използват най-гъвкаво - като електрическата енергия.
консумация на енергия се превръща в обезценяване на енергията тук, поколение или разпоредба за надграждане.
5. Работа и изпълнение
Такива диаграми също правят разлика между енергията и работа или дефиницията на мощност възможен. Във физиката се прави разлика между енергията като размер на системата (колко е в системата, колко се съхранява) и притока или изтичането на енергия - те обикновено се наричат работа.
Механична работа винаги е свързано с въздействието на силите по пътеките; той остава отделен от (топлинните) загуби (например закон за лоста). Електрически работи възниква в електрическите вериги, когато токовете са под напрежение. Извиква се съответното количество в термодинамиката Топлина.
Силата на тези енергийни потоци (т.е. енергия за време) се нарича мощност. Ако човек присвои мощност на преобразувател на енергия, това описва скоростта на преобразуване на енергия. Като цяло на енергийните преобразуватели се дава номинална мощност - енергийни преобразувания за време, което в идеалния случай те могат да постигнат. Например: крушка: 100W, кола напр. 50 kW. В Хора Непрекъснатата мощност (основно преобразуване) може да бъде определена като приблизително 80 W, но са възможни пикови мощности в диапазона kW.
6. Как измервате енергията?
Относно изпълнението Първата опция е достъпна за нас - тя е известна на много преобразуватели (като номинална мощност). Това ви оставя E = P.t изчисляваме енергията, преобразувана във времето t, от ватове и секунди получаваме джаули (или от киловати и часове kWh). Примери за това са електрически „консуматори“ в домакинството, моторни превозни средства, електроцентрали .
Най-известната е единицата Джоули от Хранителна стойност - (теоретичното) енергийно съдържание на храната. Това всъщност показва химическа енергия или работа и се изчислява от превръщането на енергийните източници въглехидрати, протеини и мазнини в кислород. Това може да се използва за оценка на човешкия енергиен оборот и производителност. Посочените "калории" или "джаули" винаги са kcal и kJ. Работният лист позволява сравнение на хранителните стойности с преобразуване на ефективността naehrwert_umsatz.pdf (125 kB)
Освен това, енергията може да се използва чрез работа (т.е. енергийни потоци) изчислява, всеки от които има свои собствени формули.
При повдигане в гравитационно поле го получаваме от тегло * височина. Значи можеш механично преобразуване на енергия и оценявайте представянето на хората - например при изкачване на стълби, ходене и бягане. (Тестване на протокол за ходене: go_run.pdf, 150 kB). Трябва да се отбележи, че механичните характеристики представляват около 20% -25% от общия оборот. Единицата джаул идва от механика: 1 J = 1Nm - например вдигнете шоколадово блокче на един метър.
Това също е лесно да се изчисли Топлина. Той беше използван за определяне на първата енергийна единица, килокалориите ккал: енергията, необходима за нагряване на 1 кг вода с 1 ° С. 1 kcal = 4,2 kJ.
По-голямата енергийна единица kWh е известна от Сметки за комунални услуги - Преобразуваната електрическа енергия се измерва в kWh. Измерва се от произведението на тока, напрежението и времето.