성냥을 비추는 것은 여러 에너지 변환의 훌륭한 예입니다. 몇 초 밖에 걸리지 않는 믿을 수 없을 정도로 간단한 동작 임에도 불구하고 여러 유형의 운동 및 위치 에너지가 포함됩니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
성냥에 불을 붙이면 기계적, 열적, 화학적 및 빛 에너지와 관련된 여러 에너지 변환이 발생합니다.
에너지의 의미
이 세상에서 살아가고, 움직이고, 그 역할을 수행하기 위해서는 모든 것이 에너지가 필요합니다. 물리학 자들은 에너지를 일을 할 수있는 능력으로 정의하고 일을 중력과 같은 힘에 대항하여 움직이는 것으로 정의합니다. 에너지는 빛, 열, 소리 및 움직임과 같은 다양한 형태로 제공됩니다. 모든 형태는 운동 에너지 (운동 에너지) 또는 잠재 (저장) 에너지의 두 가지 범주 중 하나에 해당합니다. 대부분의 에너지 형태는 형태를 바꿀 수 있지만 에너지는 결코 손실되지 않습니다. 일부 에너지 변환은 빵을 토스트하기 위해 전기 에너지를 열 에너지로 변환하는 토스터와 같은 단일 변환입니다. 그러나 성냥 조명과 같은 일부 에너지 변환에는 여러 에너지 변환이 포함됩니다.
열 에너지에 대한 기계적 에너지
기계적 에너지는 물체의 움직임과 위치와 관련된 에너지입니다. 성냥을 치면 표면에 닿을 때까지 공기를 통해 이동합니다. 문지르면 성냥을 밝히는 데 필요한 열이 발생합니다. 이것은 기계적 에너지에서 열 (열) 에너지로의 변환입니다.
열 에너지에서 화학 에너지로
열 에너지는 입자 또는 분자로 구성된 물질 인 물질의 온도에서 발생하는 운동 학적 형태의 에너지입니다. 온도가 상승하면 입자가 더 빨리 진동하여 더 많은 열을 방출합니다. 이 열 에너지는 성냥 내의 입자가 저장된 화학 에너지를 방출하도록합니다.
화학 에너지에서 열 에너지 및 빛 에너지로
화학 에너지는 입자를 함께 묶는 잠재적 인 형태의 에너지입니다. 성냥개비의 머리에는 적절한 표면에 문지르면 화염을 생성하는 가연성 물질을 포함하여 많은 화학 에너지가 저장되어 있습니다. 성냥개비 머리를 태우면 결국 나무도 태워집니다. 가연성 물질이 타면서 일부 화학 에너지는 열 에너지로 변환되고 일부는 빛 에너지로 변환됩니다. 복사 또는 전자기 에너지라고도하는 빛 에너지는 성냥에서 나오는 빛과 같은 가시 광선 파의 형태를 취하는 일종의 운동 에너지입니다.
활성화 에너지
성냥 조명에는 활성화 에너지가 포함되며, 이는 화학 반응이 발생하기 위해 사용할 수있는 최소 에너지 양입니다. 성냥을 치려면 불을 붙이는 데 필요한 마찰과 열을 발생시키기 위해 일정량의 힘을 가해 야합니다. 활성화 에너지 임계 값에 도달하면 화학 반응이 발생합니다.