Energia și proprietățile sale în Physik Schülerlexikon Lernhelfer
Energia în diferitele sale forme este utilizată într-o varietate de moduri. Diferitele proprietăți ale energiei joacă un rol important:
Energia totală este reținută într-un sistem închis.
Calculați energia electrică
#Puterea # Ieșire electrică #Watt #Kilowatt ore #kWh #Energie
Conversia energiei mecanice
#Lucrare # energie # lucru de ridicare # lucru de tensionare # energie de poziție # cuplu
Energia și principalele sale proprietăți
Energia alimentelor este vitală pentru noi. Energia solară este condiția prealabilă pentru dezvoltarea plantelor și a animalelor. Încălzirea și combustibilul ne asigură căldură și lumină. Energia electrică necesară pentru multe dispozitive și sisteme este obținută prin conversia energiei din diverse surse primare de energie.
În ceea ce privește utilizarea energiei, diferitele sale proprietăți joacă un rol crucial.
În cele ce urmează aruncăm o privire mai atentă la stocarea energiei, conversia energiei, transferul de energie și deprecierea energiei.
Energia dintr-o privire
Stocare a energiei
Energia poate fi stocată în purtători de energie, cum ar fi combustibil, combustibil, alimente, corpuri ridicate și mutate, corpuri deformate sau baterii și acumulatori.
Cele mai importante forme de stocare sunt energia chimică, energia mecanică, energia electrică și energia internă.
Energia chimică este stocată în alimente.
Conversie de energie
Energia pe care o posedă un corp poate fi convertită în alte forme de energie. Astfel de conversii de energie au loc în moduri foarte diverse. Deci z. B. La arderea lemnului, energia chimică stocată în lemn este transformată în energie termică și energie luminoasă
(Imaginea 1). Într-o centrală hidroenergetică, energia potențială a apei acumulate este transformată în energie electrică. Într-o sobă electrică, energia electrică este transformată în energie termică. În plante, energia luminii este transformată în energie chimică. În general:
În procesele fizice, tehnice, chimice sau biologice, energia poate fi convertită dintr-o formă de energie în alta.
Conversiile de energie sunt adesea asociate cu transferul de energie și deprecierea energiei.
Când lemnul este ars, energia este convertită.
Energia electrică are o importanță deosebită pentru noi. Această formă de energie
Figura 4 prezintă exemple de forme de energie din care poate fi obținută energia electrică și în ce forme poate fi convertită. Dispozitivele tehnice menționate în imagine, în care au loc conversii de energie, pot fi numite și convertoare de energie. Aproape toate dispozitivele și aranjamentele tehnice pe care le folosim sunt astfel de convertoare de energie.
Conversia energiei electrice în alte forme de energie și invers
Transferul de energie
În multe procese din natură, tehnologie și viața de zi cu zi, energia este transferată de la un corp la altul. Câteva exemple de transfer de energie sunt prezentate mai jos. Într-o sobă cu gaz, de exemplu, energia termică este transferată de la flacăra de gaz la tigaie și de acolo la mâncare. Energia soarelui este transferată în apă sub formă de radiație într-un colector solar. Energia chimică a alimentelor este transferată în corpul ființei vii. Într-o centrală hidroelectrică, energia cinetică a apei este transferată către o turbină, determinând rotirea rotorului. Această energie de rotație a rotorului este transmisă generatorului printr-un arbore, iar energia mecanică este transformată în energie electrică în generator. În general:
În procesele fizice, tehnice, chimice sau biologice, energia nu poate fi convertită doar dintr-o formă de energie în alte forme de energie, ci și transferată către alte corpuri.
Transferul de energie este adesea asociat cu deprecierea energiei. În loc de transfer de energie, se vorbește uneori despre transportul de energie .
Energia este transferată din gaz în alimente.
Formele de transfer de energie de la un corp la altul pot fi foarte diferite. Pentru a transmite energia electrică, se folosesc linii de înaltă tensiune, prin care energia este transportată sub formă de curent electric. Energia solară este transportată de la soare la pământ sub formă de radiații. La încălzirea apei calde, energia termică este transferată sub formă de căldură (Fig. 2).
Când o mașină este accelerată, se efectuează lucrări de accelerare. Energia cinetică a mașinii crește. La frânare se lucrează prin frecare. Energia cinetică a mașinii este redusă. În general, pentru transmiterea energiei se aplică următoarele:
Energia poate fi transferată de la un corp la altul prin muncă, căldură, radiații (lumină) sau curent electric.
În plus, energia poate fi transmisă și prin cuplare mecanică (arbori, roți dințate, lanțuri) sau cuplare inductivă (transformator, antenă).
Conducerea termică este utilizată pentru a transfera energia de la o centrală termică către consumatori.
Devalorizarea energiei
Energia electrică se consumă în gospodărie, care trebuie plătită și. Pierderile de energie apar în timpul transferului de termoficare. La acționarea unei lămpi cu incandescență, energia electrică este transformată în lumină și căldură. Aproximativ 95% din energia electrică utilizată este transformată în căldură și eliberată în mediu. Această energie nu mai poate fi utilizată (Fig. 7). Căldura degajată de motorul mașinii mediului nu mai poate fi folosită. În tehnologie, se vorbește despre consumul de energie sau pierderea de energie. Acest lucru exprimă doar faptul că mașinile, dispozitivele și sistemele - adică convertoarele de energie - reduc cantitatea de energie care poate fi utilizată în continuare (Fig. 1). În cele din urmă, energia termică este lăsată de corpuri la temperatura ambiantă. Energia de înaltă calitate disponibilă inițial (de exemplu, energia electrică sau energia chimică din combustibili și alimente) este devalorizată. Aceste descoperiri sunt în Legea privind amortizarea energiei rezumat. Se spune:
Energia internă (termică) este generată în toate procesele din natură și tehnologie. Acest lucru nu poate fi retras din mediul înconjurător și nici nu poate fi folosit. Energia disponibilă inițial este devalorizată atunci când funcționează mașini, dispozitive și sisteme.
Legea poate fi formulată și după cum urmează:
Căldura nu trece niciodată de la sine de la un corp cu temperatură mai scăzută la un corp cu temperatură mai mare.
O altă formulare este:
Toate procesele în care apare energia termică au loc într-o singură direcție.
Exemplu: Un corp fierbinte, de ex. B. o ceașcă de ceai fierbinte eliberează energie termică în mediu până când atinge temperatura ambiantă. Procesul invers nu se întâmplă niciodată de la sine.
Se mai numește legea devalorizării energiei A 2-a lege a termodinamicii desemnat. A fost realizat de fizicianul german ROBERT CLAUSIUS (1822-1888) descoperit.
Devalorizarea energiei și conservarea energiei
În ciuda devalorizării energiei, i. H. Când sunt transformate în forme care nu mai pot fi folosite, energia totală este reținută. Conservarea energiei și deprecierea energiei apar simultan în toate procesele din natură și tehnologie. Energia de înaltă calitate este convertită în energie inferioară. În acest sens, se consumă energie de înaltă calitate. Termenii consum de energie și pierderi de energie utilizate în mod obișnuit în tehnologie conțin aceste relații și, prin urmare, nu sunt în contradicție cu legea conservării energiei .