Zapalenie zapałki to doskonały przykład wielu przemian energetycznych. Pomimo tego, że jest to niezwykle prosta czynność, która zajmuje tylko kilka sekund, zawiera kilka rodzajów energii kinetycznej i potencjalnej.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Kiedy zapalasz zapałkę, zachodzi wiele przemian energetycznych obejmujących energię mechaniczną, termiczną, chemiczną i świetlną.
Znaczenie energii
Wszystko potrzebuje energii, by żyć, poruszać się i spełniać swoją rolę w tym świecie. Fizycy definiują energię jako zdolność do wykonywania pracy, a pracę jako poruszanie czegoś wbrew sile, takiej jak grawitacja. Energia przybiera różne formy, takie jak światło, ciepło, dźwięk i ruch. Każda forma pasuje do jednej z dwóch kategorii: energia kinetyczna (energia w ruchu) lub energia potencjalna (magazynowana). Większość form energii może zmienić formę, ale energia nigdy nie jest tracona. Niektóre transformacje energii to transformacje pojedyncze, takie jak toster przekształcający energię elektryczną w energię cieplną do opiekania chleba. Jednak niektóre transformacje energii, takie jak oświetlenie zapałki, wiążą się z wieloma transformacjami energii.
Energia mechaniczna do energii cieplnej
Energia mechaniczna to energia związana z ruchem i pozycją obiektu. Kiedy uderzasz zapałkę, porusza się ona w powietrzu, aż ociera się o powierzchnię. Tarcie wytwarza ciepło potrzebne do rozpalenia zapałki. Jest to przemiana energii mechanicznej w energię cieplną (ciepłą).
Energia cieplna do energii chemicznej
Energia cieplna to kinetyczna forma energii, która pochodzi z temperatury materii, która jest dowolną substancją składającą się z cząstek lub cząsteczek. Gdy temperatura wzrasta, cząsteczki wibrują szybciej, uwalniając więcej ciepła. Ta energia cieplna powoduje, że cząsteczki w zapałce uwalniają zmagazynowaną energię chemiczną.
Energia chemiczna na energię cieplną i energię światła
Energia chemiczna jest potencjalną formą energii, która utrzymuje razem cząstki. Główka zapałki ma w sobie dużą ilość energii chemicznej, w tym substancje palne, które po potarciu o odpowiednią powierzchnię wytwarzają płomień. Jeśli zostawisz płonącą główkę zapałki, w końcu spali się też drewno. Gdy palą się materiały palne, część energii chemicznej jest przekształcana w energię cieplną, a część w energię świetlną. Energia świetlna, znana również jako promieniowanie lub energia elektromagnetyczna, to rodzaj energii kinetycznej, która przyjmuje postać widzialnych fal świetlnych, takich jak światło zapałki.
Energia aktywacji
Zapalenie zapałki obejmuje energię aktywacji, która jest minimalną ilością energii, która musi być dostępna, aby zaszła reakcja chemiczna. Aby zapalić zapałkę, musisz wywrzeć pewną siłę, aby wytworzyć tarcie i ciepło potrzebne do jej zapalenia. Reakcja chemiczna ma miejsce, gdy osiągniesz próg energii aktywacji.
