Energia mechaniczna a energia cieplna
Energia mechaniczna i energia cieplna to dwie formy energii. Koncepcje te są bardzo krytyczne w dziedzinach takich jak systemy mechaniczne, silniki cieplne, termodynamika, a nawet biologia. Aby opanować te dziedziny, niezbędne jest jasne zrozumienie tych dwóch pojęć. W tym artykule omówimy, czym jest energia mechaniczna i energia cieplna, ich definicje, podobieństwa i różnice między energią mechaniczną a energią cieplną.
Energia mechaniczna
Energia nie jest intuicyjną koncepcją. Termin „energia” pochodzi od greckiego słowa „energeia”, które oznacza działanie lub działanie. W tym sensie energia jest mechanizmem działania. Energia nie jest wielkością bezpośrednio obserwowalną. Można go jednak obliczyć, mierząc właściwości zewnętrzne. Energię można znaleźć w wielu formach. Energia mechaniczna jest jedną z takich form energii. Energię mechaniczną można podzielić na dwa różne rodzaje energii. Energia kinetyczna to forma energii, która powoduje ruchy. Energia potencjalna to forma energii, która powstaje w wyniku umieszczenia obiektu. Podstawową właściwością energii mechanicznej jest to, że zawsze powoduje ukierunkowany, nielosowy ruch obiektu jako całości. Jeżeli na obiekt umieszczony w konserwatywnym polu siłowym nie działają żadne siły zewnętrzne, z wyjątkiem siły zachowawczej, całkowita energia mechaniczna przedmiotu jest stała. Mówiąc prościej, prawo zachowania energii mówi, że w układzie izolowanym, który podlega tylko siłom zachowawczym, energia mechaniczna jest stała. Energia potencjalna może przybierać formy, takie jak grawitacyjna energia potencjalna, elektryczna energia potencjalna i elastyczna energia potencjalna. W systemie konserwowanym możliwe są tylko konwersje energii. Gdy energia potencjalna zostanie zwiększona, energia kinetyczna spadnie i odwrotnie.
Energia cieplna
Energia cieplna, znana również jako ciepło, jest formą energii wewnętrznej systemu. Energia cieplna jest przyczyną temperatury systemu. Energia cieplna powstaje w wyniku losowych ruchów cząsteczek układu. Każdy system mający temperaturę powyżej zera bezwzględnego ma dodatnią energię cieplną. Same atomy nie zawierają żadnej energii cieplnej. Atomy mają energię kinetyczną. Kiedy te atomy zderzają się ze sobą i ze ścianami układu, uwalniają energię cieplną w postaci fotonów. Ogrzewanie takiego systemu zwiększy energię cieplną systemu. Im wyższa energia cieplna systemu, tym wyższa będzie losowość systemu.
Jaka jest różnica między energią cieplną a energią mechaniczną?
• Energia mechaniczna to uporządkowany ruch cząsteczek jako pojedynczej jednostki. Energia cieplna to przypadkowy ruch cząsteczek.
• Energia mechaniczna może być w 100% przekształcona w energię cieplną, ale energii cieplnej nie można w pełni przekształcić w energię mechaniczną.
• Energia cieplna nie może działać, ale energia mechaniczna może działać.
• Energia mechaniczna ma dwie główne formy, a mianowicie energię kinetyczną i energię potencjalną. Energia cieplna ma tylko jedną postać.
