Запалването на кибритена клечка е отличен пример за множество енергийни трансформации. Въпреки че е невероятно просто действие, което отнема само секунди, то включва няколко вида кинетична и потенциална енергия.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Когато запалите кибрит, се извършват множество енергийни трансформации, включващи механична, топлинна, химическа и светлинна енергия.
Значение на енергията
Всичко се нуждае от енергия, за да живее, да се движи и да изпълнява своята роля в този свят. Физиците определят енергията като способност за извършване на работа и определят работата като преместване на нещо срещу сила, като гравитацията. Енергията идва в различни форми, като светлина, топлина, звук и движение. Всяка форма се вписва в една от двете категории: кинетична енергия (енергия в движение) или потенциална (съхранена) енергия. Повечето форми на енергия могат да променят формата си, но енергията никога не се губи. Някои енергийни трансформации са единични трансформации, като тостер, превръщащ електрическата енергия в топлинна енергия, за да препечете хляба си. Някои енергийни трансформации обаче, като запалване на кибритена клечка, включват множество енергийни трансформации.
Механична енергия към топлинна енергия
Механичната енергия е енергия, свързана с движението и позицията на даден обект. Когато удряте кибритена клечка, тя се движи във въздуха, докато се разтрие по повърхността. Триенето произвежда топлината, необходима за запалване на кибритената клечка. Това е трансформация от механична енергия към топлинна (топлинна) енергия.
Топлинна енергия към химическа енергия
Топлинната енергия е кинетична форма на енергия, която идва от температурата на материята, която е всяко вещество, съставено от частици или молекули. Когато температурата се повиши, частиците вибрират по-бързо, отделяйки повече топлина. Тази топлинна енергия кара частиците в кибрита да отделят съхранената химическа енергия.
Химична енергия към топлинна енергия и светлинна енергия
Химичната енергия е потенциална форма на енергия, която държи частиците заедно. Главата на кибритената клечка има в себе си запазена голяма част от химическа енергия, включително горими вещества, които произвеждат пламък, когато се търкат в подходяща повърхност. Ако оставите главата на кибрит да гори, в крайна сметка и дървото ще изгори. С изгарянето на запалимите материали част от химическата енергия се трансформира в топлинна енергия, а друга - в светлина. Светлинната енергия, известна още като радиация или електромагнитна енергия, е вид кинетична енергия, която приема формата на видими светлинни вълни, като например светлината от кибритена клечка.
Енергия на активиране
Запалването на кибритена клечка включва енергия за активиране, което е минималното количество енергия, което трябва да е на разположение, за да настъпи химическа реакция. За да ударите кибрит, трябва да упражните определено количество сила, за да създадете триенето и топлината, необходими за запалването му. Химичната реакция протича, когато достигнете прага на енергията на активиране.