năng lượng nhiệt

2022

Nhiệt năng là gì?
Đặc điểm của nhiệt năng
Nhiệt năng thu được như thế nào?
Ưu nhược điểm của nhiệt năng
Ví dụ về năng lượng nhiệt
Năng lượng nhiệt và nhiệt năng

Chúng tôi giải thích nhiệt năng là gì, nó thu được như thế nào và đặc điểm của nó là gì. Ngoài ra, năng lượng calo là gì.

Nhiều công dụng của nhiệt năng bao gồm bảo vệ chúng ta khỏi cái lạnh và nấu chín thức ăn.

Nhiệt năng là gì?

Nhiệt năng hay nhiệt năng là mức độ Năng lượng bên trong chứa trong một hệ thống nhiệt động lực học ở trạng thái cân bằng (một cơ thể, một tập hợp các hạt, một phân tử, v.v.) và điều đó tỷ lệ với nhiệt độ tuyệt đối.

Nói cách khác, nhiệt năng là thứ tạo ra sự chuyển động nội bộ và ngẫu nhiên vật rất nhỏ của một body (nghĩa là, nó tương đương với Động năng), tăng hoặc giảm bằng cách truyền năng lượng, thường ở dạng nhiệt hoặc từ Công việc.

Nhiệt độ của một hệ thống và khả năng tạo ra công (chuyển động, v.v.) của nó phụ thuộc vào nhiệt năng của nó. Điều này là do, như với tất cả các dạng năng lượng, nó có thể được chuyển đổi, truyền đi hoặc bảo tồn ở một mức độ nào đó.

Điều này ngụ ý rằng năng lượng nhiệt cũng chịu trách nhiệm cho trạng thái tập hợp vật chất, vì ở các mức năng lượng cao hơn, sự kích động lớn hơn của các hạt cấu thành của vấn đề và ít cơ hội chia sẻ không gian hạn chế.

Các hạt của một chất lỏng tràn đầy năng lượng hơn so với cứngvà của một khí ga nhiều hơn so với chất lỏng. Vì lý do này, nói chung chúng ta có thể đốt nóng (tức là tạo ra nhiệt năng) một chất rắn và đưa nó về trạng thái lỏng, và tiếp tục nung để đưa nó sang trạng thái khí.

Sự mất mát hoặc thu được của nhiệt năng là những gì xác định sự sưởi ấm hoặc làm mát của một cơ thể hoặc một hệ thống. Tuy nhiên, không nên nhầm lẫn các khái niệm sau:

Nhiệt độ. Nó là động năng trung bình của các hạt trong một cơ thể hoặc một hệ thống.
Nhiệt. Nó là sự truyền năng lượng bên trong từ cơ thể hoặc hệ thống này sang cơ thể hoặc hệ thống khác, là sản phẩm của sự chênh lệch về nhiệt độ.
Năng lượng nhiệt. Nó là tổng năng lượng của các phân tử trong một cơ thể hoặc hệ thống.

Đặc điểm của nhiệt năng

Năng lượng nhiệt có thể được truyền từ hệ thống này sang hệ thống khác.

Vì tất cả các hệ thống nhiệt động lực học đều có xu hướng cân bằng nhiệt với môi trường của nó, năng lượng này phải có khả năng truyền từ cơ thể này sang cơ thể khác hoặc từ cơ thể này sang cơ thể khác. môi trườngvà nó hoạt động thông qua ba cơ chế thiết yếu:

Điều khiển. Sự chuyển giao năng lượng xảy ra thông qua sự tiếp xúc giữa các cơ thể, không có sự trao đổi vật chất.
Đối lưu. Sự truyền năng lượng xảy ra thông qua sự chuyển động của một dịch (chất lỏng hoặc chất khí). Ví dụ, nếu hai chất lỏng được trộn lẫn, chất lỏng có nhiệt độ cao hơn sẽ truyền nhiệt cho chất lỏng kia, bằng cách đối lưu.
Sự bức xạ. Năng lượng được truyền mà không cần tiếp xúc vật lý và bằng sóng điện từ. Ví dụ, mặt trời truyền năng lượng nhiệt bằng bức xạ.

Nhiệt năng thu được như thế nào?

Một thức uống nóng giúp chúng ta thoải mái vì nó đưa năng lượng nhiệt vào hệ thống của chúng ta.

Năng lượng nhiệt có thể được thu nhận bằng nhiều cách, thông qua các nguồn cung cấp nhiệt khác nhau. Như vậy, ví dụ, sưởi ấm vào mùa đông là một nguồn nhiệt năng sinh ra nhiệt và cơ thể chúng ta hấp thụ để giữ ấm.

Nhiệt lượng do lò sưởi cung cấp đến từ sự biến đổi của điện về nhiệt năng, tức là các nguồn của loại năng lượng này có thể được cung cấp bởi các dạng năng lượng khác. Ví dụ, nhiệt năng có thể thu được từ phản ứng hoá học, đặc biệt là những người của khử oxit hoặc là sự đốt cháy.

Khi chúng ta đốt lửa, khi chúng ta cho ăn và tiêu hóa thức ăn, hoặc khi chúng ta trộn axit và chắc chắn kim loại, chúng ta đang tạo ra một phản ứng hóa học (hoặc hóa sinh, trong cơ thể của chúng ta) cho phép chúng ta tăng năng lượng bên trong và do đó, năng lượng nhiệt của chúng ta.

Ưu nhược điểm của nhiệt năng

Việc quản lý năng lượng nhiệt là một lợi thế lớn cho nhân loại, vì nó cung cấp cho chúng ta khả năng kiểm soát nhiệt độ của cơ thể và không gian chúng ta sinh sống, đồng thời đảm bảo sự thoải mái hoặc thậm chí tồn tại trong môi trường khí hậu khắc nghiệt.

Nhưng đồng thời, năng lượng nhiệt có thể dẫn đến các kịch bản không kiểm soát được, trong đó nhiệt kích hoạt các phản ứng đốt cháy có thể tạo ra thiên taichẳng hạn như hỏa hoạn, ngạt thở, hoặc các phản ứng hóa học không lường trước được.

Ví dụ về năng lượng nhiệt

Hệ thống sưởi bổ sung nhiệt năng cho không khí trong phòng.

Một số ví dụ về nhiệt năng:

Sức nóng của mặt trời, được chiếu xạ vào không gian xung quanh anh ấy và chúng ta nhận được cùng với nhẹ Hằng ngày.
Nhiệt chúng ta thêm vào thực phẩm khi chúng ta nấu sẽ làm tăng đáng kể năng lượng nhiệt của nó và tạo ra thay đổi hóa học trong thành phần của nó cho phép chúng ta tiêu hóa nó dễ dàng hơn.
Lò sưởi được bật thêm năng lượng nhiệt vào môi trường trong phòng và cơ thể chúng ta hấp thụ từ không khí, và chúng tôi coi nó là nhiệt.
Khi chúng tôi đốt một que diêm, chúng tôi đốt một phản ứng tỏa nhiệt, nghĩa là, một phản ứng làm tăng nhiệt năng của hệ, ít nhất là trong thời tiết cần có thời gian để phốt pho được tiêu thụ.
Một số hiện tượng vật lý tạo ra nhiệt, chẳng hạn như ma sát, tăng nhiệt năng của một hệ thống.