שינוי האנרגיה של גפרור

תאורת גפרור היא דוגמה מצוינת לתמורות אנרגיה מרובות. למרות היותה פעולה פשוטה להפליא שנמשכת שניות בלבד, היא כוללת כמה סוגים של אנרגיה קינטית ופוטנציאלית.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

כאשר אתה מדליק גפרור, מתרחשות טרנספורמציות אנרגיה מרובות הכוללות אנרגיה מכנית, תרמית, כימית ואור.

הכל זקוק לאנרגיה כדי לחיות, לנוע ולהגשים את תפקידו בעולם הזה. פיסיקאים מגדירים אנרגיה כיכולת לעשות עבודה ומגדירים עבודה כמניעים משהו כנגד כוח, כמו כוח המשיכה. אנרגיה מגיעה בצורות שונות, כגון אור, חום, קול ותנועה. כל צורה נכנסת לאחת משתי קטגוריות: אנרגיה קינטית (אנרגיה בתנועה) או אנרגיה פוטנציאלית (מאוחסנת). רוב צורות האנרגיה יכולות לשנות צורה, אך האנרגיה לעולם לא הולכת לאיבוד. כמה טרנספורמציות אנרגיה הן טרנספורמציות בודדות, כגון טוסטר שהופך אנרגיה חשמלית לאנרגיה תרמית כדי לצלות את הלחם שלך. עם זאת, כמה טרנספורמציות אנרגיה, כמו תאורת גפרור, כוללות טרנספורמציות אנרגיה מרובות.

אנרגיה מכנית היא אנרגיה הקשורה לתנועה ולמיקום של אובייקט. כאשר אתה מכה גפרור, הוא נע באוויר עד שהוא מתחכך במשטח. השפשוף מייצר את החום הנדרש להצתת הגפרור. זוהי טרנספורמציה מאנרגיה מכנית לאנרגיה תרמית (חום).

אנרגיה תרמית היא צורה קינטית של אנרגיה המגיעה מטמפרטורת החומר, שהיא כל חומר המורכב מחלקיקים או מולקולות. כאשר הטמפרטורה עולה, החלקיקים רוטטים מהר יותר ומשחררים יותר חום. אנרגיה תרמית זו גורמת לחלקיקים בגפרור לשחרר אנרגיה כימית המאוחסנת.

אנרגיה כימית היא צורה פוטנציאלית של אנרגיה המחזיקה חלקיקים זה בזה. בראש הגפרור יש אנרגיה כימית רבה המאוחסנת בו, כולל חומרים דליקים המייצרים להבה כאשר משפשפים אותם על גבי משטח מתאים. אם תשאיר את ראשו של גפרור בוער, בסופו של דבר גם העץ יישרף. כאשר החומרים הדליקים נשרפים, חלק מהאנרגיה הכימית הופכת לאנרגיית חום, וחלק הופכת לאנרגיית אור. אנרגיית אור, המכונה גם קרינה או אנרגיה אלקטרומגנטית, היא סוג של אנרגיה קינטית הלובשת צורה של גלי אור גלויים, כגון האור מגפרור.

הדלקת התאמה כוללת אנרגיית הפעלה, שהיא כמות האנרגיה המינימלית שחייבת להיות זמינה כדי שתתרחש תגובה כימית. כדי להכות גפרור, עליך להפעיל כמות מסוימת של כוח כדי ליצור את החיכוך והחום הדרושים להדלקתו. התגובה הכימית מתרחשת כשמגיעים לסף אנרגיית ההפעלה.