Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe wordt een stralende energie mechanische energie?

Stralende energie, zoals licht of warmte, kan via verschillende mechanismen worden omgezet in mechanische energie. Hier zijn enkele veel voorkomende voorbeelden:

1. Fotovoltaïsche cellen (zonnepanelen):

* proces: Stralingsergie (licht) wordt geabsorbeerd door halfgeleidermaterialen in zonnepanelen. Deze energie boeit elektronen, waardoor ze in een circuit stromen, waardoor elektriciteit wordt gegenereerd. Deze elektriciteit kan vervolgens motoren voeden, waardoor mechanische energie ontstaat.

* Voorbeelden: Auto's, pompen en robots op zonne -energie.

2. Thermodynamische motoren:

* proces: Warmte -energie van een bron, zoals brandende brandstof, wordt gebruikt om een ​​temperatuurverschil te creëren tussen een warm en koud reservoir. Dit drijft een werkende vloeistof (zoals stoom of lucht) aan om uit te breiden, waardoor een zuiger of turbine wordt geduwd om mechanische energie te creëren.

* Voorbeelden: Stoommotoren, interne verbrandingsmotoren en energiecentrales.

3. Thermoakoestische motoren:

* proces: Geluidsgolven worden gemaakt met behulp van een temperatuurverschil tussen twee reservoirs. Deze geluidsgolven drijven een zuiger of ander mechanisch element aan en genereren mechanische energie.

* Voorbeelden: Kleinschalige stroomgeneratoren, koelsystemen.

4. Fotosynthese (biologisch):

* proces: Stralingsergie uit zonlicht wordt vastgelegd door planten door chlorofyl. Deze energie wordt gebruikt om koolstofdioxide en water om te zetten in glucose (een suiker) en zuurstof. De chemische energie die wordt opgeslagen in glucose kan vervolgens worden gebruikt voor groei, beweging en andere biologische processen, waardoor uiteindelijk mechanische energie stimuleert.

* Voorbeelden: Planten die zich buigen naar zonlicht, de beweging van dieren die planten eten.

5. Laserablatie:

* proces: Een gerichte lichtstraal van een laser kan een materiaal verdampen of smelten, waardoor een terugslagkracht ontstaat die een mechanisch element kan aandrijven.

* Voorbeelden: Laserbewerking, laseraanleveringssystemen.

Over het algemeen omvat de omzetting van stralende energie in mechanische energie meestal de volgende stappen:

1. Absorptie van stralende energie: De stralende energie wordt geabsorbeerd door een materiaal of systeem.

2. Energieoverdracht: De geabsorbeerde energie wordt overgebracht naar een andere vorm, zoals warmte of elektrische energie.

3. werk gedaan: Deze energie wordt gebruikt om te werken aan een mechanisch systeem, zoals het verplaatsen van een zuiger of het roteren van een as.

De specifieke mechanismen en efficiëntie van deze conversie zijn afhankelijk van het specifieke systeem en de toepassing.