soojusenergia

2022

Mis on soojusenergia?
Soojusenergia omadused
Kuidas saadakse soojusenergiat?
Soojusenergia eelised ja puudused
Soojusenergia näited
Soojusenergia ja soojusenergia

Selgitame, mis on soojusenergia, kuidas seda saadakse ja millised on selle omadused. Samuti, mis on kalorienergia.

Soojusenergia paljud kasutusviisid hõlmavad meie kaitsmist külma eest ja toidu valmistamist.

Mis on soojusenergia?

Soojusenergia ehk soojusenergia on aste Energia sisemine, mis sisaldub tasakaalus termodünaamilises süsteemis (keha, osakeste kogum, a molekuljne) ja see on võrdeline temaga temperatuuri absoluutne.

Teisisõnu, soojusenergia on see, mis genereerib liikumine sisemine ja juhuslik osakesed kehast (see tähendab, et see on samaväärne Kineetiline energia), mis suureneb või väheneb energiaülekandega, tavaliselt kujul soojust või alates töö.

Temperatuur a süsteem ja selle töövõime (liikumine jne) sõltub tema soojusenergiast. Seda seetõttu, et nagu kõiki energiavorme, saab seda mingil määral muundada, edastada või säilitada.

See tähendab, et soojusenergia vastutab ka aine agregatsiooni olekud, kuna kõrgemal energiatasemel on aineosakeste suurem segamine asja ja väiksem võimalus piiratud ruumi jagada.

Osakesed a vedel on energilisemad kui a tahkeja need a gaas palju rohkem kui vedeliku omad. Sel põhjusel saame tahket ainet üldiselt kuumutada (see tähendab soojusenergiat sisestada) ja viia selle vedelasse olekusse ning jätkata selle kuumutamist, et viia see gaasilisse olekusse.

Soojusenergia kadu või suurenemine määrab keha või süsteemi kuumutamise või jahutamise. Siiski ei tohiks segi ajada järgmisi mõisteid:

Temperatuur. See on kehas või süsteemis olevate osakeste keskmine kineetiline energia.
Kuumus. See on siseenergia ülekandmine ühelt kehalt või süsteemilt teisele temperatuuride erinevuse tulemusel.
Soojusenergia. See on kehas või süsteemis olevate molekulide koguenergia.

Soojusenergia omadused

Soojusenergiat saab ühest süsteemist teise üle kanda.

Nagu kõik termodünaamilised süsteemid kipuvad termiline tasakaal koos keskkonnaga peab seda energiat saama ühest kehast teise või ühest kehast teise üle kanda. keskkondja seda kolme olulise mehhanismi kaudu:

Sõitmine. Energia ülekanne toimub kehadevahelise kontakti kaudu, ilma ainevahetuseta.
Konvektsioon. Energia ülekanne toimub a liikumise kaudu vedelik (vedelikud või gaasid). Kui näiteks kaks vedelikku segatakse, kannab kõrgema temperatuuriga vedelik konvektsiooni teel soojust teisele.
Kiirgus. Energia edastatakse ilma füüsilise kontakti vajaduseta ja elektromagnetlainete abil. Näiteks päike edastab soojusenergiat kiirguse teel.

Kuidas saadakse soojusenergiat?

Kuum jook lohutab meid, sest toob meie süsteemi soojusenergiat.

Soojusenergiat saab hankida mitmel viisil, erinevate soojusallikate kaudu. Nii on näiteks talvel kütmine soojusenergia allikas, mis soojust loovutab ja mida meie keha sooja hoidmiseks omastab.

Küttest saadav soojus pärineb muundamisest elektrienergia soojusenergias, st seda tüüpi energiaallikaid saab toita teistest energialiikidest. Näiteks soojusenergiat saab saada keemilised reaktsioonid, eriti need oksiidide redutseerimine või põlemine.

Kui süütame tule, kui toidame ja seedime toitu või segame teatud happed ja kindel metallid, kutsume esile keemilise reaktsiooni (või biokeemia, meie kehas), mis võimaldab meil suurendada oma sisemist energiat ja seega ka soojusenergiat.

Soojusenergia eelised ja puudused

Soojusenergia juhtimine on suur eelis inimkond, kuna see annab meile võimaluse kontrollida oma keha temperatuuri ja ruumi, kus me elame, ning tagab mugavuse või isegi ellujäämise vaenulikes kliimatingimustes.

Kuid samal ajal võib soojusenergia põhjustada kontrollimatuid stsenaariume, kus kuumus käivitab põlemisreaktsioonid, mis võivad põhjustada katastroofidnagu tulekahjud, lämbumised või ettenägematud keemilised reaktsioonid.

Soojusenergia näited

Küte lisab ruumi õhku soojusenergiat.

Mõned näited soojusenergiast:

Kuumus Päike, kiiritatakse teda ümbritsevasse ruumi ja mida me saame koos temaga valgus iga päev.
Soojus, mille toidule valmistamisel lisame, suurendab oluliselt selle soojusenergiat ja toodab keemilised muutused selle koostises, mis võimaldavad meil seda kergemini seedida.
Sees olev küttekeha lisab ruumi keskkonda soojusenergiat, mida meie keha sealt omastab õhkuja me tajume seda soojusena.
Kui süütame tiku, laseme a eksotermiline reaktsioon, st reaktsioon, mis suurendab süsteemi soojusenergiat vähemalt selle ajal ilm fosfori tarbimine võtab aega.
Mõned füüsikalised nähtused mis toodavad soojust, nt hõõrdumine, suurendavad süsteemi soojusenergiat.