Термичка енергија или унутрашња енергија дефинише се као збир кинетичке и потенцијалне енергије повезане са микроскопским елементима који чине материју.
Атоми и молекули који чине тела имају насумична кретања транслације, ротације и вибрације. Ово кретање назива се термичка агитација.
До варијације топлотне енергије у систему долази радом или топлотом.
На пример, када користимо ручну пумпу за надувавање гуме за бицикл, примећујемо да се пумпа загрева. У овом случају, до повећања топлотне енергије дошло је механичким преносом енергије (рада).
Пренос топлоте обично узрокује повећање агитације молекула и атома у телу. То производи повећање топлотне енергије и последично повећање њене температуре.
Када се два тела са различитим температурама доведу у контакт, долази до преноса енергије између њих. После одређеног временског периода, обоје ће имати исту температуру, односно достићи ће термичка равнотежа.
Топлотна енергија, топлота и температура
Иако се појмови температуре, топлоте и топлотне енергије мешају у свакодневном животу, физички не представљају исто.
Топлота је енергија у транзиту, па нема смисла рећи да тело има топлоту. Заправо, тело има унутрашњу или топлотну енергију.
Температура квантификује појмове топлог и хладног. Даље, својство је које управља преносом топлоте између два тела.
Пренос енергије у облику топлоте се дешава само због разлике у температури између два тела. Појављује се спонтано од тела са највишом до најнижом температуром.
Постоје три начина ширење топлоте: проводљивост, конвекција и зрачење.
У вожња, топлотна енергија се преноси молекуларном агитацијом. У конвекција енергија се шири кретањем загрејане течности, јер густина варира у зависности од температуре.
већ у термичко зрачење, пренос се одвија електромагнетним таласима.
Да бисте сазнали више, такође прочитајте Топлота и температура
Формула
Унутрашња енергија идеалног гаса, насталог само једном врстом атома, може се израчунати према следећој формули:
Бити,
У: унутрашња енергија. Јединица у међународном систему је џул (Ј)
н: молски број гаса
Р: идеална гасна константа
Т: температура у келвинима (К)
Пример
Колика је унутрашња енергија 2 мола савршеног гаса, који у датом тренутку има температуру од 27 ° Ц?
Узмите у обзир Р = 8,31 Ј / мол. К.
Прво морамо променити температуру на келвин, тако да ћемо имати:
Т = 27 + 273 = 300 К.
Затим га само замените у формули
Коришћење топлотне енергије
Од почетка користимо топлотну енергију Сунца. Поред тога, човек је увек тежио стварању уређаја способних да претвори и умножи ове ресурсе у корисну енергију, углавном у производњи електрична енергија и превоз.
Трансформација топлотне енергије у електричну енергију, која се користи у великим размерама, врши се у термоелектричним и термонуклеарним постројењима.
У тим постројењима се неко гориво користи за загревање воде у котлу. Произведена пара покреће турбине повезане на генератор електричне енергије.
У термонуклеарне биљке, загревање воде се врши топлотном енергијом која се ослобађа из реакције нуклеарне фисије радиоактивних елемената.
већ је термоелектрична постројења, користите сагоревање обновљивих и необновљивих сировина у исту сврху.
Предности и мане
Термоелектране, генерално, имају предност што се могу инсталирати у близини центара потрошње, што смањује трошкове уградњом дистрибутивних мрежа. Поред тога, они не зависе од природних фактора да би функционисали, као што је случај са биљкама хидроелектране и ветар.
Међутим, они су и други највећи произвођач гаса. ефекат стаклене баште. Њени главни утицаји су емисија загађујућих гасова који смањују квалитет ваздуха и загревање речних вода.
Биљке ове врсте имају разлике у зависности од врсте горива које се користи. У доњој табели приказујемо предности и недостатке главних горива која се тренутно користе.
врста биљке |
Предности |
Мане |
|---|---|---|
Термоелектрични до Угаљ |
• Висока продуктивност • Ниска цена горива и изградње |
• Она емитује највише гасова са ефектом стаклене баште • Узроци емисије гасова Кисела киша
• Загађење узрокује респираторне проблеме |
Термоелектрични до природни гас |
• Мање локално загађење у поређењу са угљем • Ниски трошкови изградње |
• Велике емисије гасова са ефектом стаклене баште • Велике разлике у цени горива (повезане са ценом нафте) |
Термоелектрични до биомаса |
• Ниска цена горива и изградње • Ниске емисије гасова са ефектом стаклене баште |
• Могућност крчења шума за узгој биљака које ће довести до стварања биомасе. • Оспоравање земљишног простора са производњом хране |
Термонуклеарни |
• Практично нема емисије гасова са ефектом стаклене баште • Висока продуктивност |
• Високи трошкови • Производња радиоактивно смеће
• Последице несрећа су веома озбиљне |
Погледајте такође:
- Извори енергије
- Вежбе извори енергије (са шаблоном).
