Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe gaat energie verloren in een systeem?

Energie is niet echt "verloren" in een systeem, maar eerder getransformeerd in verschillende vormen, vaak minder nuttige vormen. Hier is een uitsplitsing van hoe dit gebeurt:

1. Wrijving: Dit is misschien wel de meest voorkomende manier waarop energie "verloren" is in alledaagse systemen. Wanneer oppervlakken tegen elkaar wrijven (zoals de banden van een auto op de weg of een bewegend deel in een machine), wordt een deel van de kinetische energie omgezet in warmte. Deze hitte verdwijnt in het milieu en wordt minder nuttig om werk te doen.

2. Inelastische botsingen: Wanneer objecten inelastisch botsen, gaat een deel van de kinetische energie verloren als warmte, geluid en vervorming van de objecten. Denk aan een stuiterende bal:elke bounce wordt lager omdat een deel van de energie verloren gaat voor deze vormen.

3. Weerstand in circuits: Elektrische componenten zoals weerstanden zetten elektrische energie om in warmte, die verloren gaat door de omgeving. Daarom kunnen elektrische apparaten heet worden wanneer ze worden gebruikt.

4. Geluid: Geluid is een vorm van energie die door een medium reist (zoals lucht of water). Hoewel geluid in sommige toepassingen nuttig kan zijn, wordt het over het algemeen beschouwd als een minder nuttige vorm van energie dan de oorspronkelijke vorm waaruit het is omgezet.

5. Straling: Objecten bij temperaturen boven absolute nul emit elektromagnetische straling. Dit is een vorm van energie die verloren kan gaan in de omgeving, vooral bij hogere temperaturen. Denk aan een hete kachel die warmte straalt.

6. Entropie: In een gesloten systeem blijft de totale energie constant, maar de energie wordt gelijkmatiger verdeeld, waardoor het minder nuttig is om werk te doen. Dit wordt beschreven door de tweede wet van de thermodynamica en wordt entropie genoemd.

Belangrijke opmerking: Hoewel deze processen in nuttige zin "verliezen" -ergie "verliezen", blijft de totale energie van het universum altijd constant. Dit staat bekend als de wet van het behoud van energie.

Voorbeelden:

* Een autorotermotor zet chemische energie van brandstof om in mechanische energie om de auto te verplaatsen, maar een aanzienlijk deel van de energie gaat verloren als warmte als gevolg van wrijving in de motor en transmissie.

* Een gloeilamp zet elektrische energie om in licht en warmte. Het grootste deel van de energie wordt omgezet in warmte, die wordt beschouwd als "verloren" omdat het niet nuttig is voor verlichting.

* Een batterij van mobiele telefoons slaat chemische energie op, maar deze energie wordt omgezet in elektrische energie en warmte terwijl u de telefoon gebruikt.

Samenvattend wordt energie niet vernietigd maar eerder omgezet in verschillende vormen, vaak die minder nuttig zijn om werk te doen. Dit is een fundamenteel concept in de natuurkunde en speelt een cruciale rol bij het begrijpen van hoe systemen werken.