თერმული ენერგია: რა არის ეს, დადებითი და უარყოფითი მხარეები

თერმული ენერგია ან შინაგანი ენერგია განისაზღვრება, როგორც კინეტიკური და პოტენციური ენერგიის ჯამი, რომელიც დაკავშირებულია მატერიის შემცველ მიკროსკოპულ ელემენტებთან.

ატომებსა და მოლეკულებს, რომლებიც ქმნიან სხეულებს, აქვთ შემთხვევითი მოძრაობის თარგმნა, ბრუნვა და ვიბრაცია. ამ მოძრაობას თერმული აჟიოტაჟი ეწოდება.

სისტემაში თერმული ენერგიის ცვალებადობა ხდება მუშაობის ან სითბოს მეშვეობით.

მაგალითად, როდესაც ველოსიპედის საბურავის გასასუქად ხელის ტუმბოს ვიყენებთ, ვამჩნევთ, რომ ტუმბო თბება. ამ შემთხვევაში თერმული ენერგიის ზრდა მოხდა მექანიკური ენერგიის გადაცემით (შრომით).

სითბოს გადაცემა ჩვეულებრივ იწვევს ორგანიზმში მოლეკულების და ატომების აგზნების ზრდას. ეს წარმოქმნის თერმული ენერგიის ზრდას და შესაბამისად მისი ტემპერატურის ზრდას.

როდესაც ორი ტემპერატურის მქონე ორი სხეული კონტაქტში მოდის, მათ შორის ხდება ენერგიის გადაცემა. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, ორივეს ერთნაირი ტემპერატურა ექნება, ანუ მიაღწევს თერმული ბალანსი.

კოცონი, თერმული ენერგიის მაგალითი.

თერმული ენერგია, სითბო და ტემპერატურა

მიუხედავად იმისა, რომ ტემპერატურა, სითბო და თერმული ენერგია ცდება ყოველდღიურ ცხოვრებაში, ფიზიკურად ისინი არ წარმოადგენენ ერთსა და იმავეს.

სითბო არის ენერგია ტრანზიტის დროს, ამიტომ აზრი არ აქვს იმის თქმას, რომ სხეულს აქვს სითბო. სინამდვილეში, სხეულს აქვს შინაგანი ან თერმული ენერგია.

ტემპერატურა აფასებს ცხელი და ცივი ცნებების რაოდენობას. გარდა ამისა, ეს თვისებაა, რომელიც არეგულირებს სითბოს გადაცემას ორ სხეულს შორის.

ენერგიის გადაცემა სითბოს სახით ხდება მხოლოდ ორ სხეულს შორის ტემპერატურის სხვაობის გამო. ეს ხდება სპონტანურად სხეულიდან ყველაზე მაღალი ტემპერატურით დაბალ ტემპერატურაზე.

არსებობს სამი გზა სითბოს გავრცელება: გამტარობა, კონვექცია და დასხივება.

საათზე მართვა, თერმული ენერგია გადადის მოლეკულური აჟიოტაჟით. საათზე კონვექცია ენერგია ვრცელდება მწვავე სითხის მოძრაობით, რადგან სიმკვრივე იცვლება ტემპერატურის მიხედვით.

უკვე შემოსული თერმული დასხივება, გადაცემა ხდება ელექტრომაგნიტური ტალღების საშუალებით.

მეტი რომ შეიტყოთ, წაიკითხეთ აგრეთვე სითბო და ტემპერატურა

ფორმულა

იდეალური გაზის შიდა ენერგია, რომელიც ჩამოყალიბებულია მხოლოდ ერთი ტიპის ატომით, შეიძლება გამოითვალოს შემდეგი ფორმულით:

ყოფნა,

U: შინაგანი ენერგია. საერთაშორისო სისტემის ერთეულია ჯოული (J)
n: მოლის რაოდენობის გაზი
R: იდეალური აირის მუდმივა
T: ტემპერატურა კელვინში (K)

მაგალითი

რა არის სრულყოფილი გაზის 2 მოლის შიდა ენერგია, რომელსაც მოცემულ დროს აქვს 27 ° C ტემპერატურა?
განვიხილოთ R = 8,31 J / მოლ. კ.

პირველი ჩვენ უნდა შეცვალოთ ტემპერატურა კელვინიდან, ასე რომ გვექნება:

T = 27 + 273 = 300 კ

შემდეგ უბრალოდ შეცვალეთ იგი ფორმულაში

თერმული ენერგიის გამოყენება

თავიდანვე ჩვენ გამოვიყენეთ მზის თერმული ენერგია. გარდა ამისა, ადამიანი ყოველთვის ცდილობდა შექმნას მოწყობილობები, რომლებიც შეძლებენ ამ რესურსების სასარგებლო ენერგიად გადაკეთებას და გამრავლებას, ძირითადად ელექტროობა და ტრანსპორტირება.

თერმული ენერგიის ელექტროენერგეტიკად გადაქცევა, რომელიც დიდი მასშტაბით უნდა იქნას გამოყენებული, ხორციელდება თერმოელექტრო და თერმობირთვულ სადგურებში.

ამ მცენარეებში, ზოგიერთ საწვავს იყენებენ ქვაბში წყლის გასათბობად. წარმოებული ორთქლი მოძრაობს ტურბინებს, რომლებიც დაკავშირებულია ელექტროენერგიის გენერატორთან.

იმ თერმობირთვული სადგურები, წყლის გათბობა ხდება რადიოაქტიური ელემენტების ბირთვული გახლეჩვის რეაქციიდან გამოყოფილი თერმული ენერგიის საშუალებით.

უკვე თერმოელექტრო სადგურები, გამოიყენეთ განახლებადი და განახლებადი ნედლეულის დაწვა იმავე მიზნით.

Დადებითი და უარყოფითი მხარეები

ზოგადად, თბოელექტროსადგურებს აქვთ უპირატესობა, რომ დაინსტალირდებიან მოხმარების ცენტრებთან ახლოს, რაც ამცირებს ხარჯებს სადისტრიბუციო ქსელების დაყენებით. გარდა ამისა, ისინი არ არიან დამოკიდებული ბუნებრივ ფაქტორებზე მოქმედებაზე, როგორც ეს ხდება მცენარეთა შემთხვევაში ჰიდროელექტროსადგურები და ქარი.

ამასთან, ისინი ასევე არიან გაზური გაზების სიდიდით მეორე მწარმოებელი. სათბურის ეფექტი. მის მთავარ გავლენას ახდენს დამაბინძურებელი აირების გამოყოფა, რომლებიც ამცირებენ ჰაერის ხარისხს და მდინარის წყლების დათბობას.

ამ ტიპის მცენარეებში არსებობს განსხვავებები, რაც დამოკიდებულია გამოყენებული საწვავის ტიპზე. ქვემოთ მოცემულ ცხრილში ჩვენ ვაჩვენებთ ამჟამად გამოყენებული ძირითადი საწვავის უპირატესობებსა და ნაკლოვანებებს.

მცენარის ტიპი	უპირატესობები	ნაკლოვანებები
თერმოელექტრული to Ქვანახშირი	• მაღალი პროდუქტიულობა • საწვავისა და მშენებლობის დაბალი ღირებულება	• ის ყველაზე მეტად გამოყოფს სათბურის გაზებს • გამომუშავებული გაზები მჟავე წვიმა • დაბინძურება იწვევს სუნთქვის პრობლემებს
თერმოელექტრული to ბუნებრივი აირი	• ნახშირთან შედარებით ნაკლები ადგილობრივი დაბინძურება • მშენებლობის დაბალი ღირებულება	• სათბურის გაზების მაღალი ემისიები • საწვავის ღირებულების ძალიან დიდი ვარიაცია (ნავთობის ფასთან დაკავშირებული)
თერმოელექტრული to ბიომასა	• საწვავისა და მშენებლობის დაბალი ღირებულება • სათბურის გაზების დაბალი გამოყოფა	• ტყეების გაჩეხვის შესაძლებლობა მცენარეთა მოსავლელად, რაც გამოიწვევს ბიომასას. • საკამათო მიწის ფართობის დავა
თერმობირთვული	• პრაქტიკულად არ ხდება სათბურის გაზების გამოყოფა • მაღალი პროდუქტიულობა	• Მაღალი ფასი • წარმოება რადიოაქტიური ნაგავი • უბედური შემთხვევების შედეგები ძალიან სერიოზულია

იხილეთ აგრეთვე:

• Ენერგიის წყარო
• ენერგიის წყაროების სავარჯიშოები (შაბლონით).