Termiske energiegenskaper, innhenting, overføring

De Termisk energi o Varmeenergi til et legeme er den indre energien forbundet med temperaturen, så den manifesterer seg i varmeform. Eksperimentering av termisk energi er veldig enkelt: det er nok å gni hendene dine til å oppfatte varmen forårsaket av friksjon.

Opprinnelsen til termisk energi ligger på den ene siden i den konstante bevegelsen av partikler på molekylært nivå, noe som gir dem kinetisk energi, som er energien forbundet med bevegelse.

Ordning med måter å overføre termisk energi på

På den annen side har partiklene en eiendom som kalles elektrisk ladning, hvor de samhandler i henhold til sine relative stillinger. Dette bidraget til termisk energi på kroppen er potensiell energi.

Det er nødvendig å understreke at termisk energi ikke er en ny form for energi, men måten å referere til summen av kinetiske og potensielle energier i et veldig stort partikkelsystem. Målet på denne energien er temperaturen, desto høyere temperatur på noe, jo mer termisk eller varme energi den.

[TOC]

Kjennetegn på termisk energi

For matlaging er det nødvendig å overføre termisk energi til mat

Den termiske energien til et system er preget av:

-Har de samme enhetene som arbeid og enhver annen form for energi.

-Overføring enkelt fra et materiale til et annet gjennom visse grunnleggende mekanismer beskrevet nedenfor.

-Varierte på to måter: den første utveksling av energi med miljøet, som i dette tilfellet blir snakket om overføring, og den andre gjør noe arbeid med systemet som legger til eller trekker til energi.

Enheter og formler

Den termiske energienheten i det internasjonale systemet er Joule, Forkortet J, til ære for den engelske fysikeren James Prescott Joule. Når det gjelder termisk energi, er imidlertid en vanlig bruksenhet kalori.

Når det gjelder Joule, tilsvarer en termokjemisk kalori.1840 J og en kilokaloria representerer 1000 kalorier.

Kan tjene deg: Millikan Eksperiment: Prosedyre, forklaring, betydning

Termisk energi er proporsjonal med kroppstemperaturen. Ja OG_c Det er kinetisk energi og T Temperaturen, proporsjonalitetskonstanten er k_B Eller Boltzmann konstant, er den gjennomsnittlige kinetiske energien til partikkelen for hver frihetsgrad gitt av følgende ligning:

OG_c = ½ k_B∙ t

For eksempel kan et monoatomisk gassmolekyl, som helium eller argon, bevege seg hvor som helst inne i et rom, så har det 3 grader av frihet og dens kinetiske energi til oversettelse tilsvarer 3 ganger den forrige ligningen:

OG_c = 3/2 ∙ k_B∙ t

I internasjonale systemenheter er Boltzmanns konstant verdt 1.380649 × 10²³ J/k.

Forutsatt at gassmolekyler samhandler veldig lite med hverandre (ideell gass) og at de bare har oversettelsesbevegelse, indre energi eller tilsvarer kinetisk energi OG_c.

Når andre bidrag tas med i betraktning, blir for eksempel en rotasjonsbevegelse for å bevege seg for hver mulighet for bevegelse.

Der den termiske energien oppnås?

Når to kropper med forskjellige temperaturer kommer i kontakt, strømmer energien spontant fra den hotteste til den kaldeste, til den termiske balansen er oppnådd og temperaturene blir utlignet.

En gang i termisk likevekt med omgivelsene, absorberer en kropp like mye termisk energi som den avgir.

Ofte produserer disse endringene transformasjoner. For eksempel, når du varmer, utvides de fleste stoffene, og når de avkjøling trekker seg sammen, trekker de seg sammen. Statusendringer kan også skje, for eksempel faststoff til væske eller lide kjemiske transformasjoner.

Oppnå termisk energi er mulig gjennom forskjellige veier. For jorden er den primære kilden solen, men jorden genererer varme på egen hånd gjennom det radioaktive forfallet av noen ustabile elementer.

Kan tjene deg: Schrödinger atommodell

Kjemiske reaksjoner og elektrisitet genererer også termisk energi som kan utnyttes.

Solenergi

I kjernen av de fleste stjerner, hydrogen sikringer, det enkleste og mest tallrike elementet i universet, for å produsere helium, det neste mer komplekse elementet etter hydrogen. Denne kjernefysiske fusjonsprosessen, som skjer kontinuerlig i solen, frigjør store mengder energi som når jorden i form av lys og varme.

Forbrenning

Forbrenning er en kjemisk reaksjon som frigjør varme raskt. Det forekommer alltid i nærvær av oksygen og krever et brennbart materiale, for eksempel tre, kull eller bensin. I dem er det en utveksling av elektroner der oksygen tar dem fra drivstoff, og frigjør lys og varme i prosessen.

Ved å gni

I begynnelsen av begynnelsen, når du gnir hender når det er kaldt, føles en trøstende varmefølelse. Ved å gjøre dette øker kinetisk friksjon energien til partiklene på hudoverflaten og øker derfor termisk energi.

Det samme skjer når du skyver en bok på et bord og generelt når det er en relativ bevegelse av overflater i kontakt. På mikroskopisk nivå opplever partiklene på de to overflatene en økning i deres kinetiske energi, noe som betyr en temperaturøkning, som bare kan oppfattes ved å berøre overflatene.

Ved å passere elektrisk strøm

Materialene varmes opp til passering av den elektriske strømmen, så kablene til de elektriske enhetene, når de er koblet til skuddet, føles varmt når du berører plastbelegget. Denne oppvarmingen kalles Jouleeffekt.

Ved radioaktivt forfall

Inne i jorden er det ustabile elementer som naturlig avtar, det vil si at de utviser partikler av kjernene sine for å transformere seg til andre mer stabile elementer. Denne prosessen er ledsaget av den termiske energiutslippet, som varmer det indre av planeten.

Kan tjene deg: Potensiell energi: Kjennetegn, typer, beregning og eksempler

Termisk energioverføring

Det er tre grunnleggende mekanismer for å overføre termisk energi, det vil si å gi varme fra en kropp til en annen: ledning, konveksjon og stråling.

Kjøring

Termisk ledning

Det forekommer helst i faste materialer, hvis partikler kolliderer med hverandre, uten at disse fortrenger. Metaller er gode varmeledere takket være de gratis elektronene de har.

Konveksjon

Gjennom denne prosessen transporteres varmen ved siden av deler av deigen, som vanligvis er en væske, for eksempel en væske. Ved å koke vannet i en gryte, blir deigen som er i bakgrunnen, nær flammen, varmes opp og utvides, så dens tetthet avtar og væsken stiger opp. Dermed synker de kaldere delene for å varme opp etter tur.

Stråling

I motsetning til kjøring og konveksjon, trenger ikke stråling det materielle mediet for å spre seg, siden det gjør det gjennom elektromagnetiske bølger. På denne måten når den termiske energien fra solen jorden gjennom tomt rom.

Referanser

1. Kjernekraft. Hva er termisk energi? Gjenopprettet fra: kjerne-nukleær.nett.
2. Figueroa, d. Væsker og termodynamikk. Fysisk serie for vitenskap og ingeniørfag. Volum 4. Redigert av d. Figueroa, Simón Bolívar University.
3. IRALDI, r. Energi. Gjenopprettet fra: Fysikk.Ciens.UCV.gå.
4. Rex, a. 2011. Fundamentals of Physics. Pearson.
5. Sears, Zemansky. 2016. Universitetsfysikk med moderne fysikk. 14. Ed. Volum 1. Pearson.