Ottelun sytyttäminen on erinomainen esimerkki useista energiamuutoksista. Huolimatta uskomattoman yksinkertaisesta toiminnasta, joka kestää vain sekunteja, siihen liittyy useita kineettisiä ja potentiaalisia energioita.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Kun sytytät ottelun, tapahtuu useita energianmuutoksia, joihin liittyy mekaanista, lämpö-, kemiallista ja valoenergiaa.
Merkitys Energia
Kaikki tarvitsee energiaa elääkseen, liikkua ja täyttää roolinsa tässä maailmassa. Fyysikot määrittelevät energian kyvyksi tehdä työtä ja määrittelevät työn liikkuvaksi jotain voimaa, kuten painovoimaa vastaan. Energiaa tulee eri muodoissa, kuten valo, lämpö, ääni ja liike. Jokainen muoto sopii yhteen kahteen luokkaan: kineettinen energia (energia liikkeessä) tai potentiaalinen (varastoitu) energia. Useimmat energiamuodot voivat muuttaa muotoa, mutta energiaa ei koskaan menetetä. Jotkut energiamuutokset ovat yksittäisiä muunnoksia, kuten leivänpaahdin, joka muuntaa sähköenergian lämpöenergiaksi leivän paahtamiseksi. Joihinkin energiamuutoksiin, kuten tulitikun sytyttämiseen, liittyy kuitenkin useita energiamuutoksia.
Mekaanisesta energiasta lämpöenergiaan
Mekaaninen energia on kohteen liikkeeseen ja sijaintiin liittyvä energia. Kun lyö tulitikku, se liikkuu ilmassa, kunnes se hieroo pintaa vasten. Hankaaminen tuottaa tulitikun sytyttämiseen tarvittavan lämmön. Tämä on muutos mekaanisesta energiasta lämpöenergiaksi.
Lämpöenergiasta kemialliseen energiaan
Lämpöenergia on kineettinen energiamuoto, joka tulee aineen lämpötilasta, mikä on mikä tahansa aine, joka koostuu hiukkasista tai molekyyleistä. Kun lämpötila nousee, hiukkaset tärisevät nopeammin vapauttaen enemmän lämpöä. Tämä lämpöenergia saa ottelussa olevat hiukkaset vapauttamaan varastoitua kemiallista energiaa.
Kemiallisesta energiasta lämpöenergiaan ja valoenergiaan
Kemiallinen energia on potentiaalinen energiamuoto, joka pitää hiukkaset yhdessä. Tulitikun päähän on varastoitu paljon kemiallista energiaa, mukaan lukien palavat aineet, jotka tuottavat liekkiä, kun sitä hierotaan sopivaa pintaa vasten. Jos jätät tulitikun pään polttamaan, lopulta myös puu palaa. Kun palavat materiaalit palavat, osa kemiallisesta energiasta muuttuu lämpöenergiaksi ja osa muuttuu valoenergiaksi. Valoenergia, joka tunnetaan myös nimellä säteily tai sähkömagneettinen energia, on eräänlainen kineettinen energia, joka esiintyy näkyvien valoaaltojen muodossa, kuten tulitikun valo.
Aktivointienergia
Tulitikun sytyttämiseen liittyy aktivointienergia, joka on vähimmäismäärä energiaa, joka on oltava käytettävissä kemiallisen reaktion tapahtuessa. Jotta voit löytää ottelun, sinun on kohdistettava tietty määrä voimaa sen sytyttämiseen tarvittavan kitkan ja lämmön luomiseksi. Kemiallinen reaktio tapahtuu, kun aktivointienergiakynnys saavutetaan.