Zapálenie zápalky je vynikajúcim príkladom viacerých transformácií energie. Napriek tomu, že je to neuveriteľne jednoduchá akcia, ktorá trvá iba pár sekúnd, vyžaduje si niekoľko druhov kinetickej a potenciálnej energie.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Keď zapálite zápalku, dôjde k niekoľkým transformáciám energie, ktoré zahŕňajú mechanickú, tepelnú, chemickú a svetelnú energiu.
Význam energie
Všetko potrebuje energiu na život, pohyb a splnenie svojej úlohy na tomto svete. Fyzici definujú energiu ako schopnosť vykonávať prácu a prácu definujú ako pohyb niečoho proti sile, napríklad gravitácii. Energia má rôzne formy, napríklad svetlo, teplo, zvuk a pohyb. Každá forma zapadá do jednej z dvoch kategórií: kinetická energia (energia v pohybe) alebo potenciálna (uložená) energia. Väčšina foriem energie môže formu zmeniť, ale energia sa nikdy nestratí. Niektoré transformácie energie sú jednotlivé transformácie, napríklad hriankovač, ktorý premieňa elektrickú energiu na tepelnú, aby vám mohol pripiecť chlieb. Niektoré transformácie energie, napríklad zapálenie zápalky, však zahŕňajú viac transformácií energie.
Mechanická energia na tepelnú energiu
Mechanická energia je energia spojená s pohybom a polohou objektu. Keď udríte zápalku, pohybuje sa vzduchom, až kým sa nebude trieť o povrch. Trením sa vytvorí teplo potrebné na zapálenie zápalky. Toto je premena z mechanickej energie na tepelnú (tepelnú).
Tepelná energia na chemickú energiu
Tepelná energia je kinetická forma energie, ktorá pochádza z teploty hmoty, čo je akákoľvek látka zložená z častíc alebo molekúl. Keď teplota stúpa, častice vibrujú rýchlejšie a uvoľňujú viac tepla. Táto tepelná energia spôsobuje, že častice v zápase uvoľňujú uloženú chemickú energiu.
Chemická energia na tepelnú a ľahkú energiu
Chemická energia je potenciálna forma energie, ktorá drží častice pohromade. Hlava zápalky má v sebe uložené veľké množstvo chemickej energie vrátane horľavých látok, ktoré pri trení o vhodný povrch vytvárajú plameň. Ak necháte horieť hlavu zápalky, nakoniec zhorí aj drevo. Keď horľavé materiály horia, časť chemickej energie sa premieňa na tepelnú energiu a časť sa premieňa na svetelnú energiu. Svetelná energia, tiež známa ako žiarenie alebo elektromagnetická energia, je typ kinetickej energie, ktorá má formu viditeľných svetelných vĺn, napríklad svetla zo zápalky.
Aktivačná energia
Osvetlenie zápalky zahŕňa aktivačnú energiu, čo je minimálne množstvo energie, ktoré musí byť k dispozícii pre uskutočnenie chemickej reakcie. Na udrenie zápalky musíte vyvinúť určité množstvo sily, aby ste vytvorili trenie a teplo potrebné na jej zapálenie. Chemická reakcia prebieha, keď dosiahnete prah aktivačnej energie.