Енергия и нейните свойства във Physik Schülerlexikon Lernhelfer
Енергията в различните й форми се използва по най-различни начини. Различните свойства на енергията играят важна роля:
Общата енергия се задържа в затворена система.
Изчислете електрическата енергия
# Изпълнение # Електрическа мощност # Ват # Киловат часа # кВч # енергия
Преобразуване на механична енергия
# Работа # енергия # повдигане работа # напрежение работа # позиция енергия # въртящ момент
Енергия и нейните основни свойства
Енергията на храната е жизненоважна за нас. Слънчевата енергия е предпоставката за развитието на растенията и животните. Отоплението и горивото ни осигуряват топлина и светлина. Електрическата енергия, необходима за много устройства и системи, се получава чрез преобразуване на енергия от различни първични енергийни източници.
По отношение на използването на енергия, различните й свойства играят решаваща роля.
По-нататък ще разгледаме по-отблизо съхранението на енергия, преобразуването на енергия, трансфера на енергия и амортизацията на енергия.
Енергия с един поглед
Енергиен запас
Енергията може да се съхранява в енергийни носители като гориво, гориво, храна, повдигнати и преместени тела, деформирани тела или батерии и акумулатори.
Най-важните форми на съхранение са химическата енергия, механичната енергия, електрическата енергия и вътрешната енергия.
Химическата енергия се съхранява в храната.
Преобразуване на енергия
Енергията, която тялото притежава, може да се превърне в други форми на енергия. Такива преобразувания на енергия се случват по много различни начини. Така че z. Б. При изгаряне на дървесината химическата енергия, съхранявана в дървесината, се превръща в топлинна и светлинна енергия
(Изображение 1). В хидроелектрическата централа потенциалната енергия на натрупаната вода се превръща в електрическа. В електрическа печка електрическата енергия се превръща в топлинна енергия. При растенията светлинната енергия се превръща в химическа енергия. Общо взето:
Във физически, технически, химически или биологични процеси енергията може да се преобразува от една форма на енергия в друга.
Преобразуването на енергия често е свързано с пренос на енергия и обезценяване на енергията.
Когато дървото е изгорено, енергията се преобразува.
Електрическата енергия е от особено значение за нас. Тази форма на енергия
Фигура 4 показва примери за формите на енергия, от които може да се получи електрическа енергия и в кои форми тя може да се преобразува. Споменатите на снимката технически устройства, при които се извършват преобразувания на енергия, също могат да се нарекат преобразуватели на енергия. Почти всички технически устройства и устройства, които използваме, са такива преобразуватели на енергия.
Преобразуване на електрическа енергия в други форми на енергия и обратно
Трансфер на енергия
В много процеси в природата, технологиите и ежедневието енергията се прехвърля от едно тяло в друго. Някои примери за предаване на енергия са дадени по-долу. Например с газова печка топлинната енергия се прехвърля от газовия пламък в тигана и от там към храната. Слънчевата енергия се пренася във водата под формата на радиация в слънчев колектор. Химичната енергия на храната се пренася в тялото на живото същество. В хидроелектрическата централа кинетичната енергия на водата се прехвърля към турбина, като кара работното колело да се върти. Тази ротационна енергия на работното колело се предава на генератора чрез вал и механичната енергия се преобразува в електрическа енергия в генератора. Общо взето:
Във физически, технически, химически или биологични процеси енергията може не само да се преобразува от една форма на енергия в други форми на енергия, но и да се прехвърля в други тела.
Трансферът на енергия често е свързан с амортизация на енергията. Вместо пренос на енергия, понякога се говори за енергиен транспорт .
Енергията се прехвърля от газа към храната.
Формите на енергиен трансфер от едно тяло на друго могат да бъдат много различни. За предаване на електрическа енергия се използват високоволтови линии, през които енергията се транспортира под формата на електрически ток. Слънчевата енергия се пренася от слънцето на земята под формата на радиация. При отопление с топла вода топлинната енергия се предава под формата на топлина (фиг. 2).
Когато автомобилът е ускорен, се извършва работа по ускорението. Кинетичната енергия на автомобила се увеличава. При спиране се извършва фрикционна работа. Кинетичната енергия на автомобила е намалена. Като цяло за предаването на енергия се отнася следното:
Енергията може да се прехвърля от едно тяло в друго чрез работа, топлина, лъчение (светлина) или електрически ток.
Освен това енергията може да се предава и чрез механично съединение (валове, зъбни колела, вериги) или индуктивно съединение (трансформатор, антена).
Топлопроводимостта се използва за прехвърляне на енергия от ТЕЦ към потребителите.
Обезценяване на енергията
В домакинството се консумира електрическа енергия, която също трябва да бъде платена. Загубите на енергия възникват по време на прехвърлянето на топлофикацията. При работа с лампа с нажежаема жичка електрическата енергия се преобразува в светлина и топлина. Около 95% от използваната електрическа енергия се преобразува в топлина и се освобождава в околната среда. Тогава тази енергия вече не може да се използва (Фиг. 7). Топлината, отделяна от двигателя на автомобила към околната среда, вече не може да се използва. В технологията се говори за консумация на енергия или загуба на енергия. Това изразява само факта, че машини, устройства и системи - т.е. преобразуватели на енергия - намаляват дела на тази енергия, който може да се използва допълнително (фиг. 1). В крайна сметка топлинната енергия остава от тела при температура на околната среда. Първоначално наличната висококачествена енергия (например електрическа енергия или химическа енергия от горива и храни) се обезценява. Тези констатации са в Закон за амортизация на енергия обобщено. Казано е:
Вътрешната (топлинна) енергия се генерира във всички процеси в природата и технологиите. Това нито може да бъде изтеглено от околната среда само по себе си, нито направено използваемо. Първоначално наличната енергия се обезценява, когато се експлоатират машини, устройства и системи.
Законът може да бъде формулиран и по следния начин:
Топлината никога не преминава сама от тяло с по-ниска температура към тяло с по-висока температура.
Друга формулировка е:
Всички процеси, при които възниква топлинна енергия, протичат само в една посока.
Пример: Горещо тяло, напр. Б. чаша горещ чай отделя топлинна енергия в околната среда, докато достигне температурата на околната среда. Обратният процес никога не се случва сам по себе си.
Нарича се и законът за обезценяване на енергията 2-ри закон на термодинамиката определен. Направен е от немския физик РОБЪРТ КЛАВСИЙ (1822-1888) открит.
Обезценяване на енергията и енергоспестяване
Въпреки обезценяването на енергията, т.е. H. Когато се преобразуват във форми, които вече не могат да се използват, общата енергия се запазва. Пестенето на енергия и обезценяването на енергията се случват едновременно във всички процеси в природата и технологиите. Висококачествената енергия се превръща в по-ниска енергия. В това отношение се консумира висококачествена енергия. Термините енергопотребление и енергийни загуби, често използвани в технологията, съдържат тези взаимоотношения и следователно не са в противоречие със закона за запазване на енергията .