Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wat is de energietransformatie van een hete balom?

Laten we de energietransformaties van een hete luchtballon afbreken:

1. Chemische energie naar thermische energie:

* Brandstofverbranding: De brander in de ballon verwarmt de lucht erin. Dit is de primaire energiebron.

* verbranding: De brandstof (propaan is gebruikelijk) reageert met zuurstof, waardoor chemische energie wordt vrijgeeft in de vorm van warmte. Dit is het proces van verbranding.

2. Thermische energie tot mechanische energie:

* Verwarmingslucht: De warmte van de brander verhoogt de temperatuur van de lucht in de ballon.

* Uitbreiding: Hete lucht breidt zich uit. Omdat de ballon wordt verzegeld, zorgt de expansie ervoor dat de luchtdruk erin toeneemt.

* drijfvermogen: Het verschil in dichtheid tussen de hete lucht in de ballon en de koelere lucht buiten creëert een opwaartse kracht genaamd drijfvermogen. Dit is de kracht die de ballon optilt.

3. Mechanische energie naar kinetische energie:

* oplopend: De drijfvermogen overwint het gewicht van de ballon en de ballon begint op te stijgen. Dit is de conversie van potentiële energie (vanwege de hoogte) in kinetische energie (beweging).

4. Energiedissipatie:

* Warmteverlies: Een deel van de hitte die door de brander is gegenereerd, is verloren aan de omliggende lucht.

* Wrijving: De ballon ervaart wrijving met de lucht terwijl hij beweegt en zet een deel van zijn kinetische energie om in hitte.

Over het algemeen: De belangrijkste energietransformaties in een hete luchtballon zijn:

* chemische energie (brandstof) → thermische energie (hete lucht) → mechanische energie (drijfvermogen) → kinetische energie (beweging)

Belangrijke opmerking: Een ballon in hete lucht omzet niet direct thermische energie in mechanische energie op dezelfde manier als een stoommachine. De drijvende kracht is het resultaat van een dichtheidsverschil, geen directe conversie.