Ciri -ciri Tenaga Termal, Mendapatkan, Pemindahan

The tenaga haba o Tenaga haba badan adalah tenaga dalaman yang berkaitan dengan suhunya, jadi ia nyata dalam bentuk haba. Bereksperimen tenaga terma sangat mudah: sudah cukup untuk menggosok tangan anda untuk melihat haba yang disebabkan oleh geseran.

Asal tenaga haba terletak, di satu pihak, dalam pergerakan zarah yang berterusan di peringkat molekul, yang memberi mereka tenaga kinetik, yang merupakan tenaga yang berkaitan dengan pergerakan.

Skim cara untuk memindahkan tenaga haba

Sebaliknya, zarah mempunyai harta yang dipanggil caj elektrik, mengikut mana mereka berinteraksi mengikut kedudukan relatif mereka. Sumbangan ini kepada tenaga haba badan adalah tenaga yang berpotensi.

Adalah perlu untuk menekankan bahawa tenaga haba bukanlah satu bentuk tenaga baru, tetapi cara merujuk kepada jumlah tenaga kinetik dan berpotensi sistem zarah yang sangat besar. Ukuran tenaga ini adalah suhu, oleh itu, semakin tinggi suhu sesuatu, lebih banyak tenaga haba atau panas.

[TOC]

Ciri -ciri tenaga terma

Untuk memasak adalah perlu untuk memindahkan tenaga terma ke makanan

Tenaga terma sistem dicirikan oleh:

-Mempunyai unit yang sama seperti kerja dan bentuk tenaga lain.

-Mudah dipindahkan dari satu bahan ke bahan lain melalui mekanisme asas tertentu yang diterangkan di bawah.

-Bervariasi dalam dua cara: Tenaga bertukar pertama dengan alam sekitar, yang dalam kes ini dibicarakan memindahkan, dan yang lain melakukan beberapa kerja pada sistem yang menambah atau menolak tenaga.

Unit dan formula

Unit Tenaga Thermal dalam Sistem Antarabangsa adalah joule, disingkat J, sebagai penghormatan kepada ahli fizik Inggeris James Prescott Joule. Walau bagaimanapun, sejauh tenaga haba berkenaan, unit penggunaan biasa adalah kalori.

Dari segi joule, kalori termokimia bersamaan dengan 4.1840 j dan kilocaloria mewakili 1000 kalori.

Boleh melayani anda: Eksperimen Millikan: Prosedur, Penjelasan, Kepentingan

Tenaga haba berkadar dengan suhu badan. Yeah Dan_c Ia adalah tenaga kinetik dan T Suhu, pemalar perkadaran adalah k_B Atau pemalar Boltzmann, purata tenaga kinetik zarah untuk setiap tahap kebebasan diberikan oleh persamaan berikut:

Dan_c = ½ k_B∙ t

Sebagai contoh, molekul gas monoatomik, seperti helium atau argon, boleh bergerak di mana -mana di dalam bilik, maka ia mempunyai 3 darjah kebebasan dan tenaga kinetiknya bersamaan dengan 3 kali persamaan sebelumnya:

Dan_c = 3/2 ∙ k_B∙ t

Dalam unit sistem antarabangsa, pemalar Boltzmann bernilai 1.380649 × 10²³ J/k.

Dengan mengandaikan bahawa molekul gas berinteraksi sangat sedikit antara satu sama lain (gas ideal) dan bahawa mereka hanya mempunyai pergerakan terjemahan, tenaga dalaman atau bersamaan dengan tenaga kinetik Dan_c.

Apabila sumbangan lain diambil kira, sebagai pergerakan putaran misalnya, e = ½ k ∙ t ditambah untuk setiap kemungkinan pergerakan.

Di mana tenaga terma diperolehi?

Apabila dua badan dengan suhu yang berbeza dapat dihubungi, tenaga secara spontan mengalir dari yang paling hangat ke yang paling sejuk, sehingga keseimbangan terma dicapai dan suhu disamakan.

Sekali dalam keseimbangan terma dengan persekitarannya, badan menyerap tenaga terma kerana ia memancarkan.

Selalunya perubahan ini menghasilkan transformasi. Contohnya, ketika pemanasan, kebanyakan bahan berkembang dan ketika menyejukkan mereka kontrak. Perubahan status juga boleh berlaku, seperti pepejal hingga cecair atau mengalami transformasi kimia.

Dapatkan tenaga terma mungkin melalui pelbagai laluan. Untuk bumi, sumber utama adalah matahari, tetapi bumi itu sendiri menjana haba sendiri melalui kerosakan radioaktif beberapa unsur yang tidak stabil.

Boleh melayani anda: Model atom Schrödinger

Reaksi kimia dan elektrik juga menjana tenaga terma yang dapat dieksploitasi.

Tenaga solar

Di teras kebanyakan bintang, fius hidrogen, elemen paling mudah dan paling banyak di alam semesta, untuk menghasilkan helium, elemen seterusnya yang lebih kompleks selepas hidrogen. Proses gabungan nuklear ini, yang berlaku secara berterusan di dalam matahari, mengeluarkan sejumlah besar tenaga yang mencapai bumi dalam bentuk cahaya dan panas.

Pembakaran

Pembakaran adalah tindak balas kimia yang melepaskan haba dengan cepat. Ia selalu berlaku dengan kehadiran oksigen dan memerlukan bahan mudah terbakar, seperti kayu, arang batu atau petrol. Di dalamnya terdapat pertukaran elektron di mana oksigen membawa mereka dari bahan bakar, melepaskan cahaya dan panas dalam proses.

Dengan menggosok

Dalam contoh permulaan, ketika menggosok tangan ketika sejuk, perasaan panas yang menghiburkan terasa. Dengan berbuat demikian, geseran kinetik meningkatkan tenaga zarah pada permukaan kulit dan oleh itu meningkatkan tenaga terma.

Perkara yang sama berlaku ketika menolak buku di atas meja dan secara umum apabila terdapat pergerakan relatif permukaan. Di peringkat mikroskopik zarah -zarah dari kedua -dua permukaan mengalami peningkatan tenaga kinetik mereka, yang diterjemahkan ke dalam kenaikan suhu, yang dapat dilihat hanya dengan menyentuh permukaan.

Dengan melewati arus elektrik

Bahan dipanaskan ke laluan arus elektrik, jadi kabel peranti elektrik, ketika ia disambungkan ke pukulan, merasa panas ketika menyentuh salutan plastik. Pemanasan ini dipanggil Kesan joule.

Oleh kerosakan radioaktif

Di dalam bumi terdapat unsur -unsur yang tidak stabil yang secara semula jadi menurun, iaitu, mereka mengusir zarah nukleus mereka untuk berubah menjadi unsur -unsur lain yang lebih stabil. Proses ini disertakan dengan pelepasan tenaga terma, yang memanaskan bahagian dalam planet ini.

Boleh melayani anda: Tenaga yang berpotensi: ciri, jenis, pengiraan dan contoh

Pemindahan tenaga terma

Terdapat tiga mekanisme asas untuk memindahkan tenaga haba, iaitu, untuk melepaskan haba dari satu badan ke badan yang lain: konduksi, perolakan dan radiasi.

Memandu

Pengaliran haba

Ia berlaku sebaiknya dalam bahan pepejal, yang zarahnya bertabrakan antara satu sama lain, tanpa penggantian ini. Logam adalah konduktor haba yang baik terima kasih kepada elektron percuma yang mereka ada.

Konveksi

Melalui proses ini, haba diangkut di sebelah bahagian adunan, yang pada umumnya cecair, contohnya cecair. Dengan mendidih air di dalam periuk, adunan yang berada di latar belakang, dekat dengan api, memanaskan dan mengembang, sehingga ketumpatannya berkurangan dan cecair naik. Oleh itu, bahagian yang lebih sejuk tenggelam untuk memanaskan badan.

Radiasi

Tidak seperti memandu dan perolakan, radiasi tidak memerlukan medium bahan untuk disebarkan, kerana ia melakukannya melalui gelombang elektromagnet. Dengan cara ini tenaga terma dari matahari sampai ke bumi melalui ruang kosong.

Rujukan

1. Tenaga nuklear. Apakah tenaga termikal? Pulih dari: nukleus nuklear.jaring.
2. Figueroa, d. Cecair dan termodinamik. Siri Fizikal untuk Sains dan Kejuruteraan. Jilid 4. Diedit oleh d. Figueroa, Universiti Simón Bolívar.
3. Iraldi, r. Tenaga. Pulih dari: fizik.Ciens.UCV.Pergi.
4. Rex, a. 2011. Asas Fizik. Pearson.
5. Sears, Zemansky. 2016. Fizik universiti dengan fizik moden. Ke -14. Ed. Jilid 1. Pearson.