Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe wordt energie overgedragen van systeem naar systeem?

Energieoverdracht tussen systemen kan optreden via verschillende mechanismen:

1. Werk: Dit gaat om een ​​kracht die over een afstand werkt.

* Mechanisch werk: Een kracht verplaatst een object. Voorbeelden zijn het duwen van een doos over een vloer, het optillen van een gewicht of een gas dat uitbreidt en op een zuiger duwt.

* Elektrisch werk: Elektrische ladingen bewegen onder invloed van een elektrisch veld, zoals in een circuit.

* magnetisch werk: Magnetische krachten zorgen ervoor dat objecten bewegen, zoals in een motor.

2. Warmte: Dit is de overdracht van thermische energie vanwege een temperatuurverschil.

* geleiding: Warmteoverdracht door direct contact tussen stoffen. Bijvoorbeeld, een warme kop koffie vasthouden.

* convectie: Warmteoverdracht door de beweging van vloeistoffen (vloeistoffen of gassen). Bijvoorbeeld kokend water- of luchtstromen in de buurt van een radiator.

* Straling: Warmteoverdracht door elektromagnetische golven. De zon verwarmt bijvoorbeeld de aarde.

3. Massoverdracht: Dit omvat de beweging van materie, die er energie mee draagt.

* convectie: Zoals hierboven vermeld, omvat convectie de beweging van vloeistoffen, die warmte -energie draagt.

* Advectie: De beweging van een stof zoals lucht of water, waardoor energie wordt vervoerd.

4. Elektromagnetische straling: Dit omvat de overdracht van energie door elektromagnetische golven, zoals licht, infraroodstraling en röntgenfoto's.

* Solar -straling: De energie van de zon die de aarde bereikt.

* Microgolfovens: Microgolven verwarmen voedsel.

* röntgenfoto's: Gebruikt in medische beeldvorming om informatie te verstrekken over de interne structuur van het lichaam.

5. Golfvoortplanting: Dit omvat de overdracht van energie door de verspreiding van golven, zoals geluidsgolven en watergolven.

* geluid: De overdracht van energie door trillingen in een medium.

* Watergolven: De overdracht van energie door de beweging van watermoleculen.

De eerste wet van de thermodynamica

De eerste wet van de thermodynamica stelt dat energie niet kan worden gecreëerd of vernietigd, alleen overgedragen of getransformeerd. Dit betekent dat de totale hoeveelheid energie in een gesloten systeem constant blijft. Energieoverdracht verandert eenvoudig de vorm of locatie van energie binnen het systeem of tussen systemen.

Voorbeelden van energieoverdracht

* Een energiecentrale: Chemische energie in brandstof wordt omgezet in warmte -energie, die vervolgens wordt gebruikt om elektriciteit te genereren.

* Een autorotermotor: Chemische energie in benzine wordt omgezet in mechanische energie die de auto aandrijft.

* Een zonnepaneel: Zonne -energie wordt omgezet in elektrische energie.

* Een persoon die voedsel eet: Chemische energie in voedsel wordt omgezet in energie voor het lichaam.

Inzicht in hoe energie wordt overgedragen, is fundamenteel voor veel wetenschappelijke disciplines, waaronder natuurkunde, chemie en biologie. Het helpt ons te begrijpen hoe dingen werken, van de kleinste atomen tot de grootste sterrenstelsels.