Mača iedegšana ir lielisks vairāku enerģijas pārveidojumu piemērs. Neskatoties uz to, ka tā ir neticami vienkārša darbība, kas prasa tikai sekundes, tā ietver vairākus kinētiskās un potenciālās enerģijas veidus.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Iededzot sērkociņu, notiek vairākas enerģijas transformācijas, kas saistītas ar mehānisko, termisko, ķīmisko un gaismas enerģiju.
Enerģijas nozīme
Visam ir vajadzīga enerģija, lai dzīvotu, pārvietotos un pildītu savu lomu šajā pasaulē. Fiziķi enerģiju definē kā spēju strādāt un darbu definē kā kaut ko pārvietojošu pret spēku, piemēram, gravitāciju. Enerģija nāk dažādās formās, piemēram, gaisma, siltums, skaņa un kustība. Katra forma ietilpst vienā no divām kategorijām: kinētiskā enerģija (enerģija kustībā) vai potenciālā (uzkrāta) enerģija. Lielākā daļa enerģijas veidu var mainīt formu, taču enerģija nekad netiek zaudēta. Daži enerģijas pārveidojumi ir atsevišķi pārveidojumi, piemēram, tosteris, kas pārveido elektrisko enerģiju siltuma enerģijā, lai grauzdētu jūsu maizi. Tomēr dažas enerģijas transformācijas, piemēram, sērkociņa iedegšana, ietver vairākas enerģijas transformācijas.
Mehāniskā enerģija siltumenerģijai
Mehāniskā enerģija ir enerģija, kas saistīta ar objekta kustību un stāvokli. Kad jūs sitat sērkociņu, tas pārvietojas pa gaisu, līdz tas berzējas pret virsmu. Berzējot rodas siltums, kas nepieciešams sērkociņa iedegšanai. Šī ir transformācija no mehāniskās enerģijas uz siltuma (siltuma) enerģiju.
Siltuma enerģija - ķīmiskā enerģija
Termiskā enerģija ir kinētiska enerģijas forma, kas nāk no vielas temperatūras, kas ir jebkura viela, kas sastāv no daļiņām vai molekulām. Kad temperatūra paaugstinās, daļiņas vibrē ātrāk, atbrīvojot vairāk siltuma. Šī siltuma enerģija liek sērkociņā esošajām daļiņām atbrīvot uzkrāto ķīmisko enerģiju.
Ķīmiskā enerģija siltumenerģijai un gaismas enerģijai
Ķīmiskā enerģija ir potenciāls enerģijas veids, kas satur daļiņas kopā. Sērkociņu galvā ir uzkrāta ļoti daudz ķīmiskās enerģijas, ieskaitot viegli uzliesmojošas vielas, kas, noberzējot pret piemērotu virsmu, rada liesmu. Ja atstājat sērkociņa galvu degošu, galu galā sadegs arī koks. Degot degošajiem materiāliem, daļa ķīmiskās enerģijas tiek pārveidota par siltuma enerģiju, bet daļa - par gaismas enerģiju. Gaismas enerģija, kas pazīstama arī kā starojums vai elektromagnētiskā enerģija, ir kinētiskās enerģijas veids, kas izpaužas kā redzami gaismas viļņi, piemēram, gaisma no sērkociņa.
Aktivizācijas enerģija
Sērkociņa iedegšana ietver aktivācijas enerģiju, kas ir minimālais enerģijas daudzums, kas ir pieejams, lai notiktu ķīmiskā reakcija. Lai atrastu sērkociņu, jums jāpieliek noteikts spēks, lai izveidotu berzi un siltumu, kas nepieciešams tā iedegšanai. Ķīmiskā reakcija notiek, kad jūs sasniedzat aktivācijas enerģijas slieksni.