Содержание
- TL; DR (слишком долго; не читал)
- Значение энергии
- Механическая энергия в тепловую энергию
- Тепловая энергия в химическую энергию
- Химическая энергия в тепловую энергию и энергию света
- Энергия активации
Освещение спички является отличным примером многочисленных преобразований энергии. Несмотря на невероятно простое действие, которое занимает всего несколько секунд, оно включает в себя несколько типов кинетической и потенциальной энергии.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Когда вы зажигаете спичку, происходят многочисленные преобразования энергии, включающие механическую, термическую, химическую и световую энергию.
Значение энергии
Все нуждается в энергии, чтобы жить, двигаться и выполнять свою роль в этом мире. Физики определяют энергию как способность выполнять работу, а работу определяют как движение чего-либо против силы, такой как гравитация. Энергия приходит в разных формах, таких как свет, тепло, звук и движение. Каждая форма вписывается в одну из двух категорий: кинетическая энергия (энергия в движении) или потенциальная (накопленная) энергия. Большинство форм энергии могут изменить форму, но энергия никогда не теряется. Некоторые преобразования энергии - это отдельные преобразования, такие как тостер, превращающий электрическую энергию в тепловую энергию для поджаривания вашего хлеба. Однако некоторые преобразования энергии, такие как зажигание спички, включают в себя несколько преобразований энергии.
Механическая энергия в тепловую энергию
Механическая энергия - это энергия, связанная с движением и положением объекта. Когда вы ударяете спичку, она движется по воздуху, пока не натерется о поверхность. Трение производит тепло, необходимое для зажигания спички. Это переход от механической энергии к тепловой (тепловой) энергии.
Тепловая энергия в химическую энергию
Тепловая энергия - это кинетическая форма энергии, которая исходит от температуры вещества, которым является любое вещество, состоящее из частиц или молекул. Когда температура повышается, частицы вибрируют быстрее, выделяя больше тепла. Эта тепловая энергия заставляет частицы в спичке выделять запасенную химическую энергию.
Химическая энергия в тепловую энергию и энергию света
Химическая энергия - это потенциальная форма энергии, которая удерживает частицы вместе. В головке спички хранится много химической энергии, в том числе горючих веществ, которые образуют пламя при трении о подходящую поверхность. Если вы оставите горящую головку спички, в конечном итоге дрова тоже сгорят. Когда горючие материалы горят, часть химической энергии преобразуется в тепловую энергию, а часть - в световую энергию. Энергия света, также известная как излучение или электромагнитная энергия, представляет собой тип кинетической энергии, которая принимает форму видимых световых волн, таких как свет спички.
Энергия активации
Зажигание спички включает энергию активации, которая является минимальным количеством энергии, которое должно быть доступно для химической реакции. Чтобы ударить спичку, вы должны приложить определенное усилие, чтобы создать трение и тепло, необходимое для его зажигания. Химическая реакция происходит при достижении порога энергии активации.