De Termisk energi eller kroppens varmeenergi er den indre energien forbundet med temperaturen, derfor manifesterer den seg i form av varme. Det er veldig enkelt å oppleve termisk energi: bare gni hendene for å kjenne varmen forårsaket av friksjon.
Opprinnelsen til den termiske energien ligger på den ene siden i den konstante bevegelsen av partiklene på molekylært nivå, noe som gir dem kinetisk energi, som er energien forbundet med bevegelsen.
På den annen side har partikler en egenskap som kalles elektrisk ladning, ifølge hvilken de samhandler i henhold til deres relative posisjoner. Dette bidraget til kroppens termiske energi er den potensielle energien.
Det må understrekes at termisk energi ikke er en ny form for energi, men måten å referere til summen av de kinetiske og potensielle energiene til et veldig stort system av partikler. Målingen på denne energien er temperaturen, jo høyere temperaturen på noe er, desto mer varme- eller varmeenergi har den.
Artikkelindeks
Den termiske energien til et system er preget av:
-Ha de samme enhetene som arbeid og annen form for energi.
-Overfør enkelt fra ett materiale til et annet ved hjelp av visse grunnleggende mekanismer beskrevet nedenfor.
-Bli variert på to måter: den første ved å utveksle energi med miljøet, som i dette tilfellet snakker om overføring av varme, og den andre er ved å gjøre noe arbeid på systemet som tilfører eller trekker fra energi.
Enheten for termisk energi i det internasjonale systemet er joule, forkortet J, til ære for den engelske fysikeren James Prescott Joule. Men når det gjelder termisk energi, er en vanlig brukt enhet kalori.
Når det gjelder joule, tilsvarer en termokjemisk kalori 4,1840 J og en kilokalori representerer 1000 kalorier..
Termisk energi er proporsjonal med kroppstemperaturen. Ja OGc er den kinetiske energien og T temperatur, er proporsjonalitetskonstanten kB eller Boltzmann-konstant, er den gjennomsnittlige kinetiske energien til partikkelen for hver grad av frihet gitt av følgende ligning:
OGc = ½ kB∙ T
For eksempel kan et monatomisk gassmolekyl, som helium eller argon, bevege seg hvor som helst i et rom, så det har 3 frihetsgrader og dets translasjonelle kinetiske energi er lik 3 ganger ligningen ovenfor:
OGc = 3/2 ∙ kB∙ T
I enheter av det internasjonale systemet er Boltzmann-konstanten lik 1.380649 × 10−23 J / K.
Forutsatt at gassmolekyler samhandler veldig lite med hverandre (ideell gass) og at de bare har translasjonsbevegelse, er den indre energien U helt lik den kinetiske energien OGc.
Når andre bidrag blir tatt i betraktning, som for eksempel rotasjonsbevegelse, tilsettes E = ½ k ∙ T for hver mulighet for bevegelse.
Når to legemer med forskjellige temperaturer settes i kontakt, strømmer energien spontant fra det varmeste til det kaldeste, til termisk likevekt er oppnådd og temperaturene utjevner.
En gang i termisk likevekt med omgivelsene, absorberer en kropp så mye termisk energi som den avgir.
Ofte gir disse endringene transformasjoner. For eksempel utvides de fleste stoffer når de blir oppvarmet, og når de avkjøles, trekker de seg sammen. Statlige endringer kan også finne sted, for eksempel å gå fra fast til væske eller gjennomgå kjemiske transformasjoner.
Å skaffe termisk energi er mulig på forskjellige måter. For Jorden er den primære kilden Solen, men Jorden selv genererer varme alene gjennom det radioaktive forfallet av noen ustabile elementer.
Kjemiske reaksjoner og elektrisitet genererer også termisk energi som kan utnyttes.
Kjernen til de fleste stjerner, hydrogen, det enkleste og mest utbredte elementet i universet, smelter sammen for å produsere helium, det neste mest komplekse elementet etter hydrogen. Denne kjernefusjonsprosessen, som skjer kontinuerlig inne i solen, frigjør store mengder energi som når jorden i form av lys og varme..
Forbrenning er en kjemisk reaksjon som raskt frigjør varme. Den produseres alltid i nærvær av oksygen og krever et brennbart materiale, som tre, kull eller bensin. I dem er det en utveksling av elektroner der oksygen tar dem fra drivstoffet, og frigjør lys og varme i prosessen..
I eksemplet i begynnelsen gir du deg en behagelig følelse av varme ved å gni hendene i kaldt vær. Ved å gjøre dette øker kinetisk friksjon energien til partiklene på overflaten av huden og øker derved termisk energi..
Det samme skjer når du skyver en bok på et bord og generelt når det er relativ bevegelse av overflater i kontakt. På mikroskopisk nivå opplever partiklene på de to flatene en økning i sin kinetiske energi, noe som oversettes til en temperaturøkning, som kan oppfattes ganske enkelt ved å berøre overflatene..
Materialer blir oppvarmet av strøm, derfor blir kablene til elektriske apparater varme når de berører plastbelegget når de er koblet til kontakten. Denne oppvarmingen kalles joule-effekt.
Inne i jorden er det ustabile elementer som forfaller naturlig, det vil si at de driver partikler fra kjernene for å transformere til andre mer stabile elementer. Denne prosessen ledsages av utslipp av termisk energi, som varmer det indre av planeten..
Det er tre grunnleggende mekanismer for overføring av termisk energi, det vil si å overføre varme fra en kropp til en annen: ledning, konveksjon og stråling.
Det forekommer fortrinnsvis i faste materialer, hvis partikler kolliderer med hverandre, uten at de beveger seg betydelig i materialet. Metaller er gode varmeledere takket være de frie elektronene de har.
Gjennom denne prosessen transporteres varmen sammen med deler av deigen, som vanligvis er en væske, for eksempel en væske. Når vannet kokes i en gryte, varmes massen som er i bunnen, nær flammen, opp og utvides, slik at densiteten synker og væsken stiger. Så de kaldere delene synker for å bli varme igjen.
I motsetning til ledning og konveksjon trenger ikke stråling materialmediet for å spre seg, siden det gjør det gjennom elektromagnetiske bølger. På denne måten når den termiske energien fra solen jorden gjennom tomt rom..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.