Технологии - 1
Търсене
Времето в Бавария
| -1 ° | -5 ° | -1 ° | -3 ° | 0 ° |
| -2 ° | -5 ° | -2 ° | -4 ° | 0 ° |
Снягът пада най-много от 0 до 3 градуса
трафик
съдържание
Следните теореми играят централна роля в системите за пренос на енергия: законът за запазване на енергията и първият закон за термодинамиката. За какво става въпрос?
Статус: 18 декември 2019 г. | архив
Една от най-известните теореми във физиката е законът за запазване на енергията:
Законът за запазване на енергията:
Енергията не може нито да се генерира, нито да се унищожи.
Ако падне подскачаща топка, скоростта на топката се увеличава с намаляването на височината. Първоначалната му позиционна енергия намалява, кинетичната му енергия се увеличава. Поради запазването на енергията, по всяко време се прилага следното: Сумата от енергията на позицията плюс кинетичната енергия е постоянно равна на енергията на позицията в началото. Малко преди да се удари в земята, скоростта приема максималната си стойност. Тогава цялата енергия е достъпна като кинетична енергия. Малка единица време по-късно обаче скоростта е нула за момент. Така че сега няма нито позиционна, нито кинетична енергия. След това енергията се съхранява в деформираната гума. Става въпрос за енергията на деформацията.
В действителност подскачащата топка не се връща на първоначалната си височина след удара.
Модел за деформационните процеси в еластична надуваема топка
Въпреки това се прилага принципът на енергоспестяване - енергията никога не изчезва. В модел за еластична подскачаща топка еластичните пружини и топчета представляват каучуковите молекули.Когато топката се удари в земята, има кинетична енергия и енергия на деформация. С безбройните молекули възниква хаотично движение във всички възможни посоки.
Ненасочената вътрешна енергия на подскачащата топка съответства на увеличаване на топлинната енергия.
Следователно временно съхранената енергия вече не може да бъде напълно преобразувана в движение нагоре. Останалата "вътрешна енергия" на молекулите е топлина! Температурата на гумената топка се е увеличила. Първият закон на термодинамиката казва:
Първият закон на термодинамиката:
Общото количество енергия се задържа при всички преобразувания.
Една от най-големите водноелектрически централи в света: Итайпу на Рио Параня в Южна Америка
Сега следва набег през различни видове енергия и техните свойства: Голямата водна централа Itaipu в Бразилия използва огромното количество вода от река Парана. Неговата мощност е 13 милиарда вата, което е 13 гигавата (= 13 · 10 9 W). В рамките на един ден невъобразима потенциална енергия от 1 милион GJ (= 1 · 10 15 J) се превръща в електрическа енергия.
Типичен автомобилен акумулатор съхранява около 2 MJ
Батерията за автомобил съхранява енергия от около 2 милиона джаула, т.е. 2 мегаджаула (= 2 · 10 6 J). Батерията издържа около 5 часа при мощност от 100 W, след което трябва да се презареди.
Резервоар за съхранение на топла вода в семейна къща
Третият пример е енергията от топлината. Вътрешна енергия от около 50 милиона джаула (= 50 · 10 6 J) се съхранява в резервоар за съхранение на топла вода от 300 литра, еквивалентно на 25 автомобилни батерии. Ако това количество енергия се използва в рамките на един ден, то това съответства на средна топлинна мощност от 600 вата. В техническата практика преобразуването на енергия често се характеризира с помощта на ефективност:
Формула за ефективност
Ефективността η е Д. полза, споделена от Д. да се
В сравнение на класическа лампа с нажежаема жичка с мощност 60 W и енергоспестяваща лампа със същата яркост, последната се нуждае само от около 12 W за една и съща светлинна енергия, т.е. следователно ефективността на енергоспестяващата лампа е около пет пъти по-висока.