ენერგიათერმული არის ფართო ტერმინი, რომელიც გამოიყენება სხვადასხვა თერმოდინამიკური სიდიდეების გამოსახატავად, მაგალითად შინაგანი ენერგია ან თანხა სიცხე გაცვალეს სისტემებს შორის ბევრი განსხვავებულიტემპერატურა ამ სტატიაში თერმულ ენერგიას განვიხილავთ, როგორც სინონიმს ენერგიაშინაგანი, რომელიც შეიძლება გავიგოთ, როგორც ჯამი ენერგიებიკინეტიკა და პოტენციური დან ატომები და მოლეკულები, რომლებიც თერმოდინამიკურ სისტემას ქმნიან.
შეხედეასევე:გაგრძელებამდე შეამოწმეთ თერმოლოგიის საოცარი რეზიუმე
Თერმული ენერგია
ენერგიათერმული არის შედეგი ჯამი აძლევს ენერგიაკინეტიკა და პოტენციური სხეულის ყველა შემადგენელი ნაწილაკისაგან. თერმული ენერგია Დამოკიდებულიაპირდაპირ აძლევს ტემპერატურააბსოლუტური სხეულის, იზომება კელვინში (K) და ასევე დამოკიდებულია ოდენობაზე გრადუსიწელსთავისუფლება სისტემის, ეს არის: იმ მიმართულებების რაოდენობა, რომლებშიც მოლეკულებს შეუძლიათ გადაადგილება, ვიბრაცია, რხევა ან თუნდაც ბრუნვა.
ო თეორემააძლევსგანყოფილება ენერგია აცხადებს, რომ: სისტემის თავისუფლების თითოეულ ხარისხზე, მისი შიდა ენერგია შეიძლება გამოითვალოს გამოხატვის მთლიანი ჯერადიდან ½ k ბT, სადაც Kb არის მუდმივიწელსბოლცმანი და T არის ტემპერატურა იზომება კელვინში. ქვემოთ მოცემულია ფორმულა, რომელიც გამოიყენება იდეალური მონოატომიური გაზის თერმული ენერგიის გამოსათვლელად, შეამოწმეთ იგი:
კბ - ბოლცმანის მუდმივა (კბ = 1,38.10-23 კგ / კგ კ)
ვინაიდან იდეალური აირების თერმული ენერგია გამოხატულია ზემოთ მოცემული ფორმულით და წარმოადგენს ენერგიაკინეტიკასაშუალო სისტემის, ჩვენ შეგვიძლია დავწეროთ შემდეგი თანასწორობა:
შეხედეასევე:ბოლოს და ბოლოს, რა ფერისაა წყალი?
ზემოთ მოცემული ფორმულის გამოყენება შესაძლებელია ხარჯთაღრიცხვასაშუალო თარგმანის სიჩქარე ატომების ატმოსფერული გაზი. 25 ° C ტემპერატურის გათვალისწინებით და ატომების მიღება ჟანგბადი (M = 16 გ / მოლ), ჩვენ აღმოვაჩინეთ საშუალო სიჩქარე 680 მ / წმ ან 1525 კმ / სთ - ეს არის სიჩქარე, რომლითაც ატმოსფერული გაზის ნაწილაკები გვხვდება მუდმივად.
დიატომიური გაზის შემთხვევაში, მონოატომიური გაზებისთვის გამოყენებულ გამონათქვამს ემატება factork ფაქტორიბT, თავისუფლების ერთი ხარისხის გაზრდის გამო, რის შედეგადაც ხდება შემდეგი გამოხატვა:
თანახმად პირველი კანონი თერმოდინამიკა, ა ენერგიათერმული სისტემის გარდაქმნა შეიძლება ენერგიის სხვა ფორმებში, მაგალითად სიცხე და მუშაობა. მაგალითად, სიცხე ეხება გადაცემაწელსენერგიათერმული,მხოლოდ ტემპერატურის სხვაობის გამო სისტემასა და მის შემოგარენს შორის; სამუშაო, თავის მხრივ, ეხება სისტემაში ან სისტემაში ძალების გამოყენებას.
ამ გაგებით, ნამუშევრის გამოყენება შესაძლებელია დგუშის გადასაადგილებლად, როგორც ორთქლზე მომუშავე ლოკომოტივებში, ასევე შიდა წვის ძრავები, რომელიც მუშაობს პრაქტიკულად ყველა ამჟამინდელი ავტომობილით. ქვემოთ მოვიყვანთ თერმოდინამიკის პირველ კანონს, გაითვალისწინეთ:
თერმოდინამიკის 1-ლი კანონის თანახმად, შინაგანი ენერგიის ცვალებადობა არის განსხვავება სამუშაოსა და სითბოს შორის.
სხეულის თერმული ენერგიის მოდულის გამოსათვლელი სხვა გზებიც არსებობს, თუ გაზებიიდეალები, რომელშიც ნაწილაკებს შორის პოტენციური ენერგია განიხილება ნულოვანი, ამისათვის ჩვენ გამოვხატავთ შინაგან ენერგიას რაოდენობის მიხედვით moles (ო) და ასევე სრულყოფილი აირების უნივერსალური მუდმივა (R), შეამოწმეთ:
n - მოლების რაოდენობა (მოლი)
რ - სრულყოფილი აირების უნივერსალური მუდმივა (R = 0,082 ატმ. ლ / მოლი. K ან 8,31 J / მოლ. კ)
კვლავ სრულყოფილი აირების ფარგლებში, აერთიანებს კლაპეირონის განტოლება (PV = nRT), ენერგიის განსაზღვრებით, შესაძლებელია ახალი გამოხატვის მიღება, შენიშვნა:
პ - წნევა (Pa)
ვ - მოცულობა (მ 2)
იხილეთ აგრეთვე:თბილი ჰაერი იზრდება და ცივი ჰაერი მოდის, მაგრამ რატომ?
თერმული ენერგიის უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები
ყოველდღე, ჩვენ ვიყენებთ დიდი რაოდენობით წყაროებიწელსენერგიათერმული ენერგიის წარმოება. ო ადამიანის სხეულიმაგალითად, ბევრს ხარჯავს ნუტრიენტები ჩვენი სასიცოცხლო პროცესების ფუნქციონირებისთვის საჭირო თერმული ენერგიის გამომუშავება. დიდი ნაწილი ელექტროობა წარმოებულია მსოფლიოში ეს დამოკიდებულია ჩვენს შესაძლებლობაზე, თერმული ენერგია გადავაქციოთ ელექტროენერგიად.
გაეცანით თერმული ენერგიის ელექტროენერგიის წარმოებისთვის გამოყენებულ საშუალებებს და მის მთავარ უპირატესობებსა და ნაკლოვანებებს:
მცენარის ტიპი |
უპირატესობები |
ნაკლოვანებები |
თერმობირთვული ქარხანა |
დაბინძურებული გაზების დაბალი გამოყოფა და მაღალი ეფექტურობა |
რადიოაქტიური ნარჩენების წარმოება და რადიაციული ზემოქმედება |
ნახშირის თბოელექტროსადგური |
დიდი ენერგიის წარმოება და დაბალი ღირებულება |
დამაბინძურებელი და სათბურის გაზების გამოყოფა |
თბოელექტროსადგური, რომელიც მუშაობს ბუნებრივი აირით |
ნახშირის დაწვაზე ნაკლები დაბინძურება |
მისი ღირებულება ძალიან განსხვავდება, ვინაიდან ბუნებრივი აირი ნავთობის წარმოებაა |
ბიომასით მომუშავე თერმოელექტროსადგური |
ინსტალაციის დაბალი ღირებულება და სათბურის გაზების დაბალი გამოყოფა |
ტყეების გაჩეხვა და მსხვილი მონოკულტურული პლანტაციები |
გეოთერმული მცენარე |
არ აბინძურებს |
ინსტალაციისა და ტექნიკური მომსახურების მაღალი ღირებულება |
იხილეთ აგრეთვე: ისწავლეთ ჰიდროსტატიკა ერთხელ და სამუდამოდ!
ვარჯიშები თერმულ ენერგიაზე
Კითხვა 1) იდეალური დიატომიური გაზის ორი მოლი ხვდება 127 ° C ტემპერატურაზე. ამ გაზის თერმული ენერგია დაახლოებით არის:
მონაცემები: R = 8,31 J / მოლ. კ
ა) 1.5.106 ჯ
ბ) 1.7.104 ჯ
გ) 8.5.103 ჯ
დ) 5.3.104 ჯ
ე) 8.5.104 ჯ
შაბლონი: წერილი ბ
რეზოლუცია:
მოდით გამოვთვალოთ გაზის ენერგია შემდეგი გამოხატვის გამოყენებით, რადგან გაზი დიატომიურია, თუმცა, ამის გაკეთებამდე აუცილებელია ტემპერატურის ცელსიუსიდან კელვინის გარდაქმნა, გაითვალისწინეთ გაანგარიშება:
გამოთვლების მიხედვით, ამ დიატომიურ გაზს აქვს 16,620 J ენერგია, ანუ დაახლოებით 1,7.104 ჯ, თუ იგი გამოხატულია სამეცნიერო აღნიშვნით და დამრგვალების წესების გამოყენებით.
კითხვა 2) იდეალური მონოატომიური გაზის სამი მოლი სითბოს რაოდენობას 5.10 უდრის2 cal და ასრულებს სამუშაოს 2.102 ცაცხვი პროცესის დროს. განსაზღვრეთ ამ აირის მიერ გამოცდილი ტემპერატურის ცვალებადობა გრადუს ცელსიუსით.
მონაცემები: R = 0,082 ატმოსფერო. ლ / მოლი. კ
ა) 214 ° C
ბ) 813 ° C
გ) 1620 ° C
დ) 740 ° C
ე) 370 ° C
შაბლონი: წერილი ბ
რეზოლუცია:
ამ სავარჯიშოს გადასაჭრელად აუცილებელია ორი განსხვავებული ფორმულის გაერთიანება, პირველი კანონი თერმოდინამიკა, რომელიც განსაზღვრავს ენერგიის ცვალებადობას და იდეალური მონოატომიური გაზის თერმული ენერგიის ფორმულას, უყურებს:
მას შემდეგ, რაც ფორმულებში მონაცემები შევცვალეთ, ვხვდებით 813 ° C ვარიაციას, ამიტომ სწორი ალტერნატივაა ასო B.
ჩემ მიერ. რაფაელ ჰელერბროკი
წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/energia-termica.htm