termální energie

Fyzický

2022

Vysvětlíme, co je tepelná energie, jak se získává a jaké jsou její vlastnosti. Také, co je to kalorická energie.

K mnoha způsobům využití tepelné energie patří ochrana před chladem a vaření jídla.

Co je tepelná energie?

Tepelná energie nebo tepelná energie je stupeň Energie vnitřní obsažené v termodynamickém systému v rovnováze (těleso, soubor částic, a molekulaatd.) a to je úměrné jeho teplota absolutní.

Jinými slovy, tepelná energie je to, co generuje hnutí vnitřní a náhodné částice tělesa (to znamená, že je ekvivalentní k Kinetická energie), který se zvyšuje nebo snižuje přenosem energie, obvykle ve formě teplo nebo od práce.

Teplota a Systém a jeho schopnost generovat práci (pohyb atd.) závisí na jeho tepelné energii. Je to proto, že stejně jako všechny formy energie může být do určité míry transformována, přenášena nebo uchovávána.

To znamená, že tepelná energie je také zodpovědná za stavy agregace hmoty, protože při vyšších energetických hladinách dochází k většímu promíchávání jednotlivých částic hmota a menší šance na sdílení omezeného prostoru.

Částice a kapalný jsou energičtější než u a pevný, a ti z a plyn mnohem více než u kapaliny. Z tohoto důvodu můžeme obecně ohřívat (tj. zavádět tepelnou energii) pevnou látku a převádět ji do kapalného stavu a dále ji ohřívat, aby se dostala do plynného stavu.

Ztráta nebo zisk tepelné energie je to, co definuje ohřev nebo chlazení těla nebo systému. Následující pojmy by se však neměly zaměňovat:

  • Teplota. Je to průměrná kinetická energie částic v těle nebo systému.
  • Teplo. Jde o přenos vnitřní energie z jednoho tělesa nebo systému do druhého, jako produkt rozdílu teplot.
  • Termální energie. Je to celková energie molekul v těle nebo systému.

Charakteristika tepelné energie

Tepelná energie se může přenášet z jednoho systému do druhého.

Jak to mají všechny termodynamické systémy tepelná rovnováha se svým prostředím musí být tato energie schopna přenosu z jednoho těla do druhého nebo z jednoho těla do druhého. životní prostředía činí tak prostřednictvím tří základních mechanismů:

  • Řízení. K přenosu energie dochází prostřednictvím kontaktu mezi tělesy, bez výměny hmoty.
  • Proudění. K přenosu energie dochází pohybem a tekutina (kapaliny nebo plyny). Pokud se například smíchají dvě tekutiny, ta s vyšší teplotou předá druhé teplo konvekcí.
  • Záření. Energie se přenáší bez nutnosti fyzického kontaktu a pomocí elektromagnetických vln. Slunce například předává tepelnou energii zářením.

Jak se získává tepelná energie?

Horký nápoj nás uklidňuje, protože vnáší do našeho systému tepelnou energii.

Tepelnou energii lze získat mnoha způsoby, prostřednictvím různých zdrojů, které dodávají teplo. Tak například vytápění v zimě je zdrojem tepelné energie, která odevzdává teplo a kterou naše tělo absorbuje, aby se zahřálo.

Teplo poskytované vytápěním pochází z přeměny elektrická energie v tepelné energii, to znamená, že zdroje tohoto typu energie mohou být poháněny jinými formami energie. Tepelnou energii lze získat například z chemické reakce, zejména ty z redukce oxidů nebo spalování.

Když zapálíme oheň, když krmíme a trávíme jídlo, nebo když mícháme určité kyseliny a jistý kovy, způsobujeme chemickou reakci (resp biochemie, v našem těle), což nám umožňuje zvýšit naši vnitřní energii a tím i tepelnou energii.

Výhody a nevýhody tepelné energie

Velkou výhodou je hospodaření s tepelnou energií lidstvo, protože nám dává možnost řídit teplotu našeho těla a prostoru, který obýváme, a zaručuje pohodlí nebo dokonce přežití v nepřátelském klimatickém prostředí.

Ale zároveň může tepelná energie vést k nekontrolovaným scénářům, ve kterých teplo spouští spalovací reakce, které mohou produkovat katastrofyjako jsou požáry, udušení nebo nepředvídané chemické reakce.

Příklady tepelné energie

Vytápění dodává vzduchu v místnosti tepelnou energii.

Některé příklady tepelné energie:

  • Teplo z slunce, ozařovaný do prostoru kolem něj a který přijímáme společně s jeho světlo každý den.
  • Teplo, které do jídla přidáváme při vaření, výrazně zvyšuje jeho tepelnou energii a vyrábí chemické změny ve svém složení, které nám umožňuje jeho snadnější trávení.
  • Zapnutý ohřívač dodává do prostředí místnosti tepelnou energii, kterou naše tělo absorbuje vzduch, a vnímáme to jako teplo.
  • Když zapálíme zápalku, vystřelíme exotermická reakce, tedy reakci, která zvyšuje tepelnou energii systému, alespoň během počasí spotřebování fosforu nějakou dobu trvá.
  • Nějaký fyzikální jevy které vytvářejí teplo, např tření, zvýšit tepelnou energii systému.

Tepelná energie a tepelná energie

V obecných termínech hovoříme o tepelné a kalorické energii bez dalšího rozlišení, neboť oba termíny v zásadě jsou synonyma.

!-- GDPR -->