Tehnologie - 1
căutare
Vremea în Bavaria
| -1 ° | -5 ° | -1 ° | -3 ° | 0 ° |
| -2 ° | -5 ° | -2 ° | -4 ° | 0 ° |
Zăpezi la maximum 0-3 grade
trafic
conţinut
Următoarele teoreme joacă un rol central în sistemele de transmisie a energiei: legea conservării energiei și prima lege a termodinamicii. Despre ce e vorba?
Stare: 18 decembrie 2019 | Arhiva
Una dintre cele mai cunoscute teoreme din fizică este legea conservării energiei:
Legea conservării energiei:
Energia nu poate fi nici generată, nici distrusă.
Dacă o minge bouncy este scăzută, viteza mingii crește cu înălțimea scăzută. Energia sa pozițională inițială scade, energia cinetică crește. Datorită conservării energiei, se aplică în orice moment următoarele: Suma energiei de poziție plus energia cinetică este constant egală cu energia de poziție la început. Cu puțin timp înainte de a atinge solul, viteza își asumă valoarea maximă. Apoi, întreaga energie este disponibilă ca energie cinetică. O mică unitate de timp mai târziu, cu toate acestea, viteza este zero pentru un moment. Deci, acum nu există nici energie de poziție, nici energie cinetică. Energia este apoi stocată în cauciucul deformat. Este vorba despre energia de deformare.
În realitate, mingea gonflabilă nu revine la înălțimea inițială după impact.
Model pentru procesele de deformare într-o bilă gonflabilă elastică
Cu toate acestea, se aplică principiul conservării energiei - energia nu dispare niciodată. Într-un model pentru bila elastică, arcurile și bilele elastice reprezintă moleculele de cauciuc.Când mingea lovește solul, există energie cinetică și energie de deformare. Cu nenumăratele molecule, apare o mișcare haotică în toate direcțiile posibile.
Energia internă nedirecționată a mingii gonflabile corespunde unei creșteri a energiei termice.
Prin urmare, energia stocată temporar nu mai poate fi convertită complet în mișcare în sus. „Energia internă” rămasă a moleculelor este căldură! Temperatura mingii de cauciuc a crescut. Prima lege a termodinamicii spune:
Prima lege a termodinamicii:
Cantitatea totală de energie este reținută în toate conversiile.
Una dintre cele mai mari hidrocentrale din lume: Itaipu pe Rio Paraña din America de Sud
Acum vine o incursiune prin diferite tipuri de energie și proprietățile lor: Marea hidrocentrală Itaipu din Brazilia folosește cantitatea uriașă de apă din râul Parana. Producția sa este de 13 miliarde de wați, adică 13 gigavati (= 13 · 10 9 W). Pe parcursul unei zile, o energie potențială inimaginabilă de 1 milion de GJ (= 1 · 10 15 J) este convertită în energie electrică.
O baterie auto tipică stochează în jur de 2 MJ
O baterie pentru o mașină stochează o energie de aproximativ 2 milioane de jouli, adică 2 megajouli (= 2 · 10 6 J). Bateria durează aproximativ 5 ore la o putere de 100 W, apoi trebuie reîncărcată.
Rezervor de stocare a apei calde într-o casă familială
Al treilea exemplu este energia din căldură. O energie internă de aproximativ 50 de milioane de jouli (= 50 · 10 6 J) este stocată într-un rezervor de stocare a apei calde de 300 litri, echivalentul a 25 de baterii auto. Dacă această cantitate de energie este utilizată într-o zi, atunci aceasta corespunde unei puteri medii de căldură de 600 de wați. În practica tehnică, conversia energiei este adesea caracterizată folosind o eficiență:
Formula de eficiență
Eficiența η este E. beneficiu partajat de E. la
În comparație cu o lampă incandescentă clasică cu o putere de 60 W și o lampă cu economie de energie de aceeași luminozitate, aceasta din urmă are nevoie doar de aproximativ 12 W pentru aceeași energie luminoasă, adică o cincime din alimentarea cu energie a unei lămpi incandescente; eficiența lămpii de economisire a energiei este, prin urmare, de aproximativ cinci ori mai mare.