Енергія та її властивості у Physik Schülerlexikon Lernhelfer
Енергія в різних її формах використовується по-різному. Важливу роль відіграють різні властивості енергії:
Повна енергія зберігається в замкнутій системі.
Обчисліть електричну енергію
# Потужність # Електрична потужність # Вт # Кіловат-години # кВт-год # енергія
Перетворення механічної енергії
# Робота # енергія # підйомні роботи # напружувальні роботи # енергія положення # крутний момент
Енергія та її основні властивості
Енергія їжі є для нас життєво важливою. Сонячна енергія є необхідною умовою розвитку рослин і тварин. Опалення та паливо забезпечують нас теплом і світлом. Електрична енергія, необхідна для багатьох пристроїв та систем, отримується за рахунок перетворення енергії з різних первинних джерел енергії.
Що стосується використання енергії, її різноманітні властивості відіграють вирішальну роль.
Далі ми детальніше розглянемо накопичення енергії, перетворення енергії, передачу енергії та амортизацію енергії.
Енергія з першого погляду
Зберігання енергії
Енергія може зберігатися в енергоносіях, таких як паливо, паливо, їжа, підняті та переміщені тіла, деформовані тіла або батареї та акумулятори.
Найважливішими формами зберігання є хімічна енергія, механічна енергія, електрична енергія та внутрішня енергія.
Хімічна енергія зберігається в їжі.
Перетворення енергії
Енергія, якою володіє тіло, може перетворюватися в інші форми енергії. Такі перетворення енергії відбуваються дуже різноманітно. Отже z. B. При спалюванні деревини хімічна енергія, що зберігається в деревині, перетворюється на теплову та світлову
(Зображення 1). На гідроелектростанції потенційна енергія накопиченої води перетворюється в електричну. В електричній плиті електрична енергія перетворюється на теплову. У рослинах світлова енергія перетворюється на хімічну. Загалом:
У фізичних, технічних, хімічних або біологічних процесах енергія може перетворюватися з однієї форми енергії в іншу.
Перетворення енергії часто пов'язане з передачею енергії та знеціненням енергії.
Коли деревина спалюється, енергія перетворюється.
Електрична енергія для нас має особливе значення. Ця форма енергії
На рисунку 4 показані приклади форм енергії, з яких можна отримати електричну енергію та в які форми її можна перетворити. Технічні пристрої, згадані на малюнку, в яких відбувається перетворення енергії, також можна назвати перетворювачами енергії. Майже всі технічні пристрої та пристрої, які ми використовуємо, є такими перетворювачами енергії.
Перетворення електричної енергії в інші форми енергії і навпаки
Передача енергії
У багатьох процесах у природі, техніці та повсякденному житті енергія передається від одного тіла до іншого. Деякі приклади передачі енергії наведені нижче. Наприклад, у газовій плиті теплова енергія передається від газового полум’я до каструлі, а звідти - до їжі. Енергія сонця передається воді у вигляді випромінювання в сонячному колекторі. Хімічна енергія їжі передається тілу живої істоти. На гідроелектростанції кінетична енергія води передається турбіні, викликаючи обертання робочого колеса. Ця енергія обертання робочого колеса передається генератору через вал, а механічна енергія перетворюється в електричну енергію генератора. Загалом:
У фізичних, технічних, хімічних або біологічних процесах енергія може не тільки перетворюватися з однієї форми енергії в інші форми енергії, але і передаватися іншим тілам.
Передача енергії часто пов'язана з амортизацією енергії. Замість передачі енергії іноді говорять про транспорт енергії .
Енергія передається від газу до їжі.
Форми передачі енергії від одного тіла до іншого можуть бути найрізноманітнішими. Для передачі електричної енергії використовуються високовольтні лінії, через які енергія транспортується у вигляді електричного струму. Сонячна енергія транспортується від Сонця на землю у вигляді випромінювання. При нагріванні гарячої води теплова енергія передається у вигляді тепла (рис. 2).
Коли автомобіль розганяється, проводяться роботи з прискорення. Кінетична енергія автомобіля збільшується. При гальмуванні проводиться фрикційна робота. Кінетична енергія автомобіля знижується. Загалом, для передачі енергії застосовується наступне:
Енергія може передаватися від одного тіла до іншого завдяки роботі, теплу, випромінюванню (світлу) або електричному струму.
Крім того, енергія також може передаватися механічною муфтою (вали, шестерні, ланцюги) або індуктивною муфтою (трансформатор, антена).
Теплопровідність використовується для передачі енергії від теплової електростанції споживачам.
Девальвація енергії
У домогосподарстві споживається електрична енергія, за яку також потрібно платити. Втрати енергії виникають під час передачі централізованого опалення. При експлуатації лампи розжарювання електрична енергія перетворюється на світло та тепло. Близько 95% використаної електричної енергії перетворюється в тепло і виділяється в навколишнє середовище. Тоді цю енергію більше не можна використовувати (рис. 7). Тепло, яке віддає двигун автомобіля в навколишнє середовище, більше не можна використовувати. У техніці говорять про енергоспоживання або втрати енергії. Це лише виражає той факт, що машини, пристрої та системи - тобто перетворювачі енергії - зменшують частку енергії, яку можна використовувати в подальшому (рис. 1). Зрештою, теплова енергія залишається від тіл при температурі навколишнього середовища. Первісно доступна високоякісна енергія (наприклад, електрична енергія або хімічна енергія від палива та їжі) знецінюється. Ці висновки в Закон про амортизацію енергії узагальнено. Сказано:
Внутрішня (теплова) енергія генерується в усіх процесах у природі та техніці. Це не можна ні вивести з навколишнього середовища само по собі, ні зробити придатним для використання. Первісно доступна енергія знецінюється, коли працюють машини, пристрої та системи.
Закон також може бути сформульований таким чином:
Тепло ніколи не переходить само по собі від тіла з нижчою температурою до тіла з більш високою температурою.
Іншим формулюванням є:
Всі процеси, в яких відбувається теплова енергія, відбуваються лише в одному напрямку.
Приклад: Гаряче тіло, напр. Б. чашка гарячого чаю виділяє теплову енергію в навколишнє середовище, поки вона не досягне температури навколишнього середовища. Зворотний процес ніколи не відбувається самостійно.
Також називається закон про девальвацію енергії 2-й закон термодинаміки призначений. Його зробив німецький фізик РОБЕРТ КЛАВСІЙ (1822-1888) відкрив.
Девальвація енергії та енергозбереження
Незважаючи на знецінення енергії, тобто H. Коли вони перетворюються у форми, які більше не можна використовувати, загальна енергія зберігається. Енергозбереження та знецінення енергії відбуваються одночасно у всіх процесах у природі та техніці. Високоякісна енергія перетворюється на нижчу. У цьому відношенні споживається високоякісна енергія. Терміни споживання енергії та втрати енергії, які зазвичай використовуються в технологіях, містять ці взаємозв'язки і, отже, не суперечать закону збереження енергії .