Перетворення енергії - Мультимедіа - Школа Планети
Заголовок:
- Домашня сторінка
- Дати мовлення
- предметів
- Фільми в Інтернеті
- Пул знань
- мультимедіа
- Моделювання
- інтерактивні анімації
- Час у дорозі
- Навчальні ігри
- Мультфільми
- DVD
- Фокус
- початкова школа
- включення
- Медіаграмотність
- Підвищення кваліфікації
- обслуговування
Перетворення форм енергії (підходить для таблеток)
Енергія надходить у багатьох формах - але не завжди у тій формі, яка нам потрібна. Наприклад, електромережа постачає нас електричною енергією - але коли ви стоїте в темряві, вам потрібна не електрична енергія, а світло. На щастя, існують пристрої, які перетворюють електричну енергію у світло: лампи. Насправді майже всі пристрої, з якими ми щодня маємо справу, є певним чином перетворювачами енергії: поїзди та трамваї, наприклад, перетворюють електричну енергію в кінетичну. З велосипедного динамо відомий протилежний напрямок: кінетична енергія стає електричною. Чи є спосіб оптимально використовувати енергію за допомогою розумної системи перетворювачів енергії? Це питання можна дослідити у віртуальній лабораторії!
Ця програма запрограмована на HTML5 і, отже, також підходить для використання на мобільних пристроях.
Експериментальна установка в інтерактивній лабораторії запрошує вас до досліджень. Скільки потенційної енергії перетворюється на хімічну енергію і навпаки? А як щодо виділеного тепла?
Ласкаво просимо до енергетичної лабораторії!
Тут у лабораторії різні форми енергії можуть перетворюватися одна в одну. На початку вага тягнеться до кінця. Як тільки ви повернете дерев'яний важіль (вгорі ліворуч), мотузка розмотується. Вага втрачає зріст і рухає динамо в процесі. Отриманий струм заряджає акумулятор.
Лише 55% кінетичної енергії динамо перетворюється в електричну енергію. 45% віддається як тепло.
Перемикач (вгорі праворуч) замикає ланцюг між акумулятором та лампою. Світло від лампи світить на сонячну батарею, яка в свою чергу приводить в рух двигун. Це знову збільшить вагу. Тоді важіль можна знову кинути, щоб вага знову впав і привів динамо в рух ...
За допомогою ваг потенційну енергію, хімічну енергію та виділене тепло можна порівняти в реальному часі.
Ви також можете спробувати, як змінюється поведінка пристроїв, натискаючи перемикач "perpetuum mobile" - на жаль, такий перемикач насправді неможливий.
Додаткова інформація про знецінення енергії
Автомобільний двигун перетворює хімічну енергію, що зберігається у бензині, у кінетичну - теоретично це дуже просто. Насправді трапляється набагато більше: двигун нагрівається, а машина виробляє вихлопні гази та шум. Іншими словами: теплова енергія залишається в двигуні; Вихлопні гази містять тепло і кінетичну енергію, а енергія виходить із двигуна зі звуковими хвилями - це насправді небажані форми енергії.
Електродвигун перетворює 70% електричної енергії в кінетичну. 30% енергії виділяється у вигляді тепла.
І це також відбувається з іншими перетвореннями енергії: наприклад, сонячний елемент повинен перетворювати променисту енергію в електричну - але це працює лише з частиною променевої енергії, решта закінчується як тепло. І навіть якщо енергію потрібно лише транспортувати, не вся енергія надходить до місця призначення у бажаному вигляді: Електричні лінії нагріваються, і частина електричної енергії стає теплою в дорозі. Осі обертаються в підшипниках осей - тут також утворюється тепло тертя і енергія обертання зменшується.
Енергія не втрачається в процесі, але вона не надходить на 100 відсотків туди, куди б вам хотілося. Відсоток енергії, вкладеної в пристрій, який фактично виходить у бажаній формі, називається Ефективність пристрою. Наприклад, для бензинового двигуна це близько 20 відсотків.
У звичайних ламп розжарювання втрати енергії особливо великі: лише 5% перетворюється на світлову енергію, тоді як 95% втрачається у вигляді тепла.
Було б непогано, якби решту енергії можна було «захопити» і перетворити в потрібну форму. На жаль, це неможливо з теплом, оскільки тепло має руйнівну властивість: усі форми енергії можуть бути повністю перетворені в тепло, але енергія, яка присутня в теплі, не може бути повністю перетворена назад в іншу форму енергії. Завжди є неконвертована частка тепла та енергії, яку він містить. Ця енергія все ще є, але її вже не можна використовувати в будь-якій іншій формі - вона ні до чого. Перетворюючи його в тепло, енергія знецінюється.
Часто говорять замість "Девальвація енергії"Також від" споживання енергії "або" втрати енергії ". Власне кажучи, це не зовсім правильно - зрештою, енергія все ще є, лише у тій формі, яку більше не можна використовувати інакше.
Є цілий ряд речей, які можна зробити, щоб знецінити якомога менше енергії: побудувати обтічніші машини з меншим опором повітря, відполірувати поверхні, щоб не було тертя, обладнати осі кульковими підшипниками та змастити їх жиром або маслом. Але як далеко можна уникнути знецінення енергії? Чи можете ви побудувати пристрій без будь-якого тертя?
Така машина могла працювати вічно, тож це було б Вічний двигун - і воно також не може існувати. Тому що ви не можете повністю запобігти тертю. Трохи кінетичної енергії постійно перетворюється на тепло - і це не може бути повністю перетворено назад. З часом все більше і більше енергії перетворюється на тепло, поки в кінці вся енергія не нагріється і машина не зупиниться.