- Hva er termisk energi?
- Karakteristikk av termisk energi
- Hvordan oppnås termisk energi?
- Fordeler og ulemper med termisk energi
- Eksempler på termisk energi
- Termisk energi og varmeenergi
Vi forklarer hva termisk energi er, hvordan den oppnås og hva dens egenskaper er. Også hva er kalorienergi.
Hva er termisk energi?
Termisk energi eller varmeenergi er graden av Energi indre inneholdt i et termodynamisk system i likevekt (et legeme, et sett med partikler, en molekyl, etc.), og det er proporsjonalt med det temperatur absolutt.
Med andre ord er termisk energi det som genererer bevegelse internt og tilfeldig partikler av en kropp (det vil si at den tilsvarer Kinetisk energi), som øker eller avtar ved energioverføring, vanligvis i form av varme eller fra jobb.
Temperaturen til a system og dens evne til å generere arbeid (bevegelse, etc.) avhenger av dens termiske energi. Dette er fordi, som med alle former for energi, kan den transformeres, overføres eller bevares til en viss grad.
Dette innebærer at termisk energi også er ansvarlig for tilstander av materieaggregering, siden ved høyere energinivåer, større omrøring av bestanddelene i partikler saken og mindre sjanse for å dele begrenset plass.
Partiklene til en væske er mer energiske enn de til en fast, og de til en gass mye mer enn en væske. Av denne grunn kan vi generelt varme (det vil si introdusere termisk energi) et fast stoff og ta det til flytende tilstand, og fortsette å varme det opp for å bringe det til en gassformig tilstand.
Tap eller gevinst av termisk energi er det som definerer oppvarming eller avkjøling av en kropp eller et system. Følgende begreper bør imidlertid ikke forveksles:
- Temperatur. Det er den gjennomsnittlige kinetiske energien til partiklene i en kropp eller et system.
- Varme. Det er overføring av indre energi fra en kropp eller et system til et annet, som et produkt av en temperaturforskjell.
- Termisk energi. Det er den totale energien til molekylene i en kropp eller et system.
Karakteristikk av termisk energi
Termisk energi kan overføres fra et system til et annet.Som alle termodynamiske systemer har en tendens til termisk likevekt med sine omgivelser må denne energien kunne overføres fra en kropp til en annen eller fra en kropp til en annen. miljø, og det gjør det gjennom tre essensielle mekanismer:
- Kjøring. Overføringen av energi skjer gjennom kontakt mellom kropper, uten utveksling av materie.
- Konveksjon. Overføringen av energi skjer gjennom bevegelsen til en væske (væsker eller gasser). Hvis for eksempel to væsker blandes, vil den ene med høyere temperatur overføre varme til den andre, ved konveksjon.
- Stråling. Energi overføres uten behov for fysisk kontakt og ved hjelp av elektromagnetiske bølger. For eksempel overfører solen termisk energi ved stråling.
Hvordan oppnås termisk energi?
En varm drikke trøster oss fordi den introduserer termisk energi i systemet vårt.
Termisk energi kan oppnås på flere måter, gjennom forskjellige kilder som leverer varme. Således er for eksempel oppvarming om vinteren en kilde til termisk energi som gir fra seg varme og som kroppen vår tar opp for å holde varmen.
Varmen som gis av oppvarmingen kommer fra transformasjon av elektrisk energi i termisk energi, det vil si at kilder til denne typen energi kan drives av andre former for energi. For eksempel kan termisk energi hentes fra kjemiske reaksjoner, spesielt de av oksid-reduksjon eller forbrenning.
Når vi tenner bål, når vi mater og fordøyer mat, eller når vi blander visse syrer og sikkert metaller, gir vi opphav til en kjemisk reaksjon (eller biokjemi, i kroppen vår) som lar oss øke vår indre energi og dermed vår termiske energi.
Fordeler og ulemper med termisk energi
Håndtering av termisk energi er en stor fordel for menneskeheten, siden det gir oss muligheten til å kontrollere temperaturen på kroppen vår og rommet vi bor i, og det garanterer komfort eller til og med overlevelse i fiendtlige klimatiske miljøer.
Men samtidig kan termisk energi føre til ukontrollerte scenarier, der varme utløser forbrenningsreaksjoner som kan produsere katastrofersom brann, kvelning eller uforutsette kjemiske reaksjoner.
Eksempler på termisk energi
Noen eksempler på termisk energi:
- Varmen til Sol, bestrålt til rommet rundt ham og som vi mottar sammen med hans lys hver dag.
- Varmen vi tilfører maten når vi lager mat, øker dens termiske energi og produserer kjemiske endringer i sammensetningen som lar oss fordøye den lettere.
- En varmeovn på tilfører termisk energi til miljøet i et rom, og som kroppen vår absorberer fra luft, og vi oppfatter det som varme.
- Når vi tenner en fyrstikk, skyter vi en eksoterm reaksjon, det vil si en reaksjon som øker den termiske energien til systemet, i det minste i løpet av vær det tar tid før fosfor blir konsumert.
- Noen fysiske fenomener som genererer varme, som f.eks friksjon, øke den termiske energien til et system.
Termisk energi og varmeenergi
Generelt snakker vi om termisk og kalorienergi uten ytterligere forskjell, siden begge begrepene i utgangspunktet er det synonymer.