Преобразуване на енергия - Мултимедия - Planet School

Заглавна част:

Начална страница
Дати на излъчване
субекти
Филми онлайн
Пул от знания
мултимедия
- Симулации
- интерактивни анимации
- Пътуване във времето
- Образователни игри
- Анимационни филми
- DVD дискове
Фокус
начално училище
включване
Медийна грамотност
Разширено обучение
обслужване

Преобразувайте форми на енергия (подходящи за таблети)

Енергията идва в много форми - но не винаги във формата, от която се нуждаем. Електрическата мрежа ни осигурява електрическа енергия например - но когато стоите на тъмно, нямате нужда от електрическа енергия, а от светлина. За щастие обаче има устройства, които преобразуват електрическата енергия в светлина: лампи. Всъщност почти всички устройства, с които се занимаваме ежедневно, по някакъв начин са преобразуватели на енергия: влакове и трамваи например преобразуват електрическата енергия в кинетична енергия. Обратната посока е известна от велосипедното динамо: кинетичната енергия се превръща в електрическа енергия. Има ли начин да се използва оптимално енергията чрез интелигентна система от преобразуватели на енергия? Този въпрос може да бъде изследван във виртуалната лаборатория!

Това приложение е програмирано в HTML5 и следователно е подходящо и за използване на мобилни устройства.

Експерименталната настройка в интерактивната лаборатория ви кани да изследвате. Колко от потенциалната енергия се превръща в химическа енергия и обратно? Ами освободената топлина?

Добре дошли в енергийната лаборатория!

Тук в лабораторията различните форми на енергия могат да се преобразуват една в друга. В началото тежестта се изтегля докрай. Веднага щом завъртите дървения лост (горе вляво), въжето се отвива. Теглото губи височина и задвижва динамо в процеса. Полученият ток зарежда акумулатора.

Само 55% от кинетичната енергия на едно динамо се преобразува в електрическа енергия. 45% се отделя като топлина.

Превключвателят (горе вдясно) затваря веригата между батерията и лампата. Светлината от лампата свети върху слънчевата клетка, която от своя страна задвижва двигателя. Това ще повдигне отново теглото. След това лостът може да бъде хвърлен отново, така че тежестта отново да падне надолу и да приведе динамото в движение ...

Използвайки везните, потенциалната енергия, химическата енергия и отделената топлина могат да бъдат сравнени в реално време.

Можете също така да изпробвате как се променя поведението на устройствата, когато натиснете превключвателя „perpetuum mobile“ - за съжаление такъв превключвател не е възможен в действителност.

Допълнителна информация за обезценяване на енергията

Двигателят на автомобила преобразува химическата енергия, съхранявана в бензин, в кинетична енергия - на теория това е много просто. Всъщност се случват много повече: двигателят се загрява и автомобилът произвежда отработени газове и шум. С други думи: топлинната енергия остава в двигателя; Отработените газове съдържат топлина и кинетична енергия и енергията излиза от двигателя със звуковите вълни - това всъщност са нежелани форми на енергия.

Електрическият мотор преобразува 70% от електрическата енергия в кинетична енергия. 30% от енергията се отделя под формата на топлина.

И това се случва и при други преобразувания на енергия: Слънчевата клетка, например, трябва да преобразува лъчистата енергия в електрическа енергия - но това работи само с част от лъчистата енергия, останалата част завършва като топлина. И дори ако енергията трябва само да се транспортира, не цялата енергия пристига по местоназначението си в желаната форма: Електрическите кабели се загряват и част от електрическата енергия става топлина по пътя. Осите се въртят в лагерите на оста - и тук се генерира топлина от триене и енергията на въртене намалява.

Енергията не се губи в процеса, но 100 процента от нея не пристига там, където бихте искали. Процентът на енергията, вложена в устройство, което наистина излиза в желаната форма, се нарича Ефективност на устройството. За бензинов двигател, например, той е около 20 процента.

С конвенционалната лампа с нажежаема жичка енергийните загуби са особено големи: само 5% се превръщат в светлинна енергия, докато 95% се губят под формата на топлина.

Би било хубаво, ако останалата енергия може да бъде „уловена“ и преобразувана в желаната форма. За съжаление това не е възможно с топлината, тъй като топлината има разрушаващо свойство: Всички форми на енергия могат да бъдат напълно превърнати в топлина - но енергията, която присъства в топлината, не може да се преобразува напълно обратно в друга форма на енергия. Винаги има неконвертируема част от топлината и енергията, която тя съдържа. Тази енергия все още е там, но вече не може да се използва под друга форма - тя е безполезна. Чрез превръщането му в топлина енергията се обезценява.

Често човек говори вместо "Обезценяване на енергията„Също от„ консумация на енергия “или„ загуба на енергия “. Строго погледнато, това не е напълно правилно - в края на краищата енергията все още е там, само във форма, която вече не може да се използва по друг начин.

Има редица неща, които могат да бъдат направени, за да се обезцени възможно най-малко енергия: да се построят по-обтекаеми автомобили с по-малко въздушно съпротивление, да се полират повърхности, така че да няма триене, да се оборудват мостове с сачмени лагери и да се смазват с грес или масло. Но докъде може да се избегне амортизацията на енергията? Можете ли да изградите устройство без никакво триене?

Такава машина може да работи вечно, така че ще бъде Вечна машина за движение - и той също не може да съществува. Тъй като не можете напълно да предотвратите появата на триене. Малко кинетична енергия непрекъснато се превръща в топлина - и това не може да се преобразува напълно обратно. С течение на времето все повече и повече енергия се превръща в топлина, докато накрая цялата енергия е в топлина и машината спре.