- Шта је топлотна енергија?
- Карактеристике топлотне енергије
- Како се добија топлотна енергија?
- Предности и мане топлотне енергије
- Примери топлотне енергије
- Топлотна енергија и топлотна енергија
Објашњавамо шта је топлотна енергија, како се добија и које су њене карактеристике. Такође, шта је калоријска енергија.
Шта је топлотна енергија?
Топлотна енергија или топлотна енергија је степен Енергија унутрашње садржано у термодинамичком систему у равнотежи (тело, скуп честица, молекула, итд.) а то је сразмерно његовом температура апсолутни.
Другим речима, топлотна енергија је оно што ствара кретање унутрашњи и случајни честице тела (то јест, еквивалентно је Кинетичке енергије), који се повећава или смањује преносом енергије, обично у облику топлота или од посао.
Температура а систем а његова способност да генерише рад (кретање и сл.) зависи од његове топлотне енергије. То је зато што се, као и код свих облика енергије, може трансформисати, пренети или сачувати до неког степена.
То имплицира да је топлотна енергија такође одговорна за агрегатна стања материје, јер на вишим нивоима енергије долази до већег мешања саставних честица материја и мање шансе за дељење ограниченог простора.
Честице а течност су енергичнији од оних код а чврст, и оне од а гасни много више од оних у течности. Из тог разлога, можемо генерално загрејати (то јест, увести топлотну енергију) чврсту материју и довести је у течно стање, и наставити са загревањем да бисмо је довели у гасовито стање.
Губитак или добитак топлотне енергије је оно што дефинише загревање или хлађење тела или система. Међутим, не треба мешати следеће концепте:
- Температура. То је просечна кинетичка енергија честица у телу или систему.
- Топлота. То је пренос унутрашње енергије са једног тела или система на друго, као производ разлике у температури.
- Топлотна енергија. То је укупна енергија молекула унутар тела или система.
Карактеристике топлотне енергије
Топлотна енергија се може преносити са једног система на други.Као што сви термодинамички системи теже топлотна равнотежа са својом околином, ова енергија мора бити у стању да се преноси са једног тела на друго или са једног тела на друго. Животна средина, а то ради кроз три основна механизма:
- Вожња. Пренос енергије се дешава контактом између тела, без размене материје.
- Конвекција. Пренос енергије се дешава кретањем а течност (течности или гасови). Ако се, на пример, помешају два флуида, онај са вишом температуром ће пренети топлоту другом, конвекцијом.
- Радијација. Енергија се преноси без потребе за физичким контактом и помоћу електромагнетних таласа. На пример, Сунце преноси топлотну енергију зрачењем.
Како се добија топлотна енергија?
Топли напитак нас теши јер уноси топлотну енергију у наш систем.
Топлотна енергија се може добити на више начина, кроз различите изворе који испоручују топлоту. Тако је, на пример, грејање зими извор топлотне енергије која одаје топлоту и коју наше тело апсорбује да би се загрејало.
Топлота добијена грејањем долази од трансформације електрична енергија у топлотној енергији, односно извори ове врсте енергије могу се напајати другим облицима енергије. На пример, топлотна енергија се може добити из хемијске реакције, посебно оних од редукција оксида или сагоревање.
Када ложимо ватру, када хранимо и варимо храну, или када мешамо одређене киселине и извесни метали, изазивамо хемијску реакцију (или биохемија, у нашем телу) што нам омогућава да повећамо своју унутрашњу енергију, а самим тим и топлотну енергију.
Предности и мане топлотне енергије
Управљање топлотном енергијом је велика предност за човечанство, јер нам даје могућност да контролишемо температуру нашег тела и простора у коме живимо, а гарантује удобност или чак опстанак у непријатељским климатским срединама.
Али у исто време, топлотна енергија може довести до неконтролисаних сценарија, у којима топлота покреће реакције сагоревања које могу произвести катастрофекао што су пожари, гушења или непредвиђене хемијске реакције.
Примери топлотне енергије
Неки примери топлотне енергије:
- Врућина Нед, озраченог на простор око себе и који примамо заједно са његовим светлости сваки дан.
- Топлота коју додајемо храни када кувамо у великој мери повећава њену топлотну енергију и производи хемијске промене у свом саставу који нам омогућавају да га лакше сваримо.
- Укључени грејач додаје топлотну енергију околини просторије и коју наше тело апсорбује из ваздух, а ми то доживљавамо као топлоту.
- Када запалимо шибицу, испалимо а егзотермна реакција, односно реакција која повећава топлотну енергију система, барем током временске прилике потребно је време да се фосфор потроши.
- Неки физичке појаве који стварају топлоту, као нпр трење, повећати топлотну енергију система.
Топлотна енергија и топлотна енергија
Уопштено говорећи о топлотној и калоријској енергији без даљег разликовања, пошто су оба појма у основи синоними.