Paljenje šibice izvrstan je primjer višestrukih energetskih transformacija. Iako je nevjerojatno jednostavna radnja koja traje samo nekoliko sekundi, uključuje nekoliko vrsta kinetičke i potencijalne energije.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Kad zapalite šibicu, odvijaju se višestruke energetske transformacije koje uključuju mehaničku, toplinsku, kemijsku i svjetlosnu energiju.
Značenje energije
Svemu je potrebna energija da bi živjelo, kretalo se i ispunilo svoju ulogu u ovom svijetu. Fizičari energiju definiraju kao sposobnost obavljanja posla, a posao definiraju kao pomicanje nečega protiv sile, poput gravitacije. Energija dolazi u različitim oblicima, poput svjetlosti, topline, zvuka i kretanja. Svaki se oblik uklapa u jednu od dvije kategorije: kinetička energija (energija u pokretu) ili potencijalna (pohranjena) energija. Većina oblika energije može promijeniti oblik, ali energija se nikada ne gubi. Neke energetske transformacije pojedinačne su transformacije, poput tostera koji transformira električnu energiju u toplinsku da nazdravite kruhu. Međutim, neke energetske transformacije, poput paljenja šibice, uključuju višestruke energetske transformacije.
Mehanička energija do toplinske energije
Mehanička energija je energija povezana s kretanjem i položajem predmeta. Kad udarite šibicu, ona se kreće zrakom dok se ne trlja o površinu. Trljanje stvara toplinu potrebnu za paljenje šibice. Ovo je transformacija iz mehaničke energije u toplinsku (toplinsku) energiju.
Toplinska do kemijska energija
Toplinska energija je kinetički oblik energije koji dolazi od temperature materije, a to je bilo koja tvar sastavljena od čestica ili molekula. Kad temperatura poraste, čestice vibriraju brže, oslobađajući više topline. Ova toplinska energija uzrokuje da čestice šibice oslobađaju uskladištenu kemijsku energiju.
Kemijska energija do toplinske i svjetlosne energije
Kemijska energija je potencijalni oblik energije koji drži čestice na okupu. U glavi šibice pohranjena je velika količina kemijske energije, uključujući zapaljive tvari koje stvaraju plamen trljajući se o prikladnu površinu. Ako glavu šibice ostavite gorjeti, na kraju će i drvo izgorjeti. Kako gorivi materijali izgaraju, dio kemijske energije pretvara se u toplinsku, a dio u svjetlosnu energiju. Svjetlosna energija, poznata i kao zračenje ili elektromagnetska energija, vrsta je kinetičke energije koja ima oblik vidljivih svjetlosnih valova, poput svjetlosti šibice.
Aktivacijska energija
Paljenje šibice uključuje energiju aktivacije, koja je minimalna količina energije koja mora biti dostupna da bi se mogla dogoditi kemijska reakcija. Da biste udarili šibicu, morate primijeniti određenu količinu sile kako biste stvorili trenje i toplinu potrebnu za njezino osvjetljenje. Kemijska reakcija odvija se kad dosegnete prag energije aktivacije.