Prižiganje vžigalice je odličen primer več energetskih preobrazb. Kljub temu, da gre za neverjetno preprosto delovanje, ki traja le nekaj sekund, vključuje več vrst kinetične in potencialne energije.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Ko prižgete vžigalico, se zgodi več energetskih transformacij, ki vključujejo mehansko, toplotno, kemično in svetlobno energijo.
Pomen energije
Vse potrebuje energijo za življenje, gibanje in izpolnjevanje svoje vloge v tem svetu. Fiziki energijo opredeljujejo kot sposobnost opravljanja dela, delo pa kot premikanje nečesa proti sili, kot je gravitacija. Energija je v različnih oblikah, kot so svetloba, toplota, zvok in gibanje. Vsaka oblika spada v eno od dveh kategorij: kinetična energija (energija v gibanju) ali potencialna (shranjena) energija. Večina oblik energije lahko spremeni obliko, vendar se energija nikoli ne izgubi. Nekatere energetske transformacije so posamezne transformacije, na primer toaster, ki električno energijo pretvori v toplotno energijo, da nazdravite kruhu. Vendar nekatere energetske transformacije, na primer prižiganje vžigalice, vključujejo več energetskih transformacij.
Mehanska energija na toplotno energijo
Mehanska energija je energija, povezana z gibanjem in položajem predmeta. Ko udarite vžigalico, se premika po zraku, dokler se ne drgne ob površino. Drgnjenje proizvaja toploto, potrebno za prižiganje vžigalice. To je preobrazba iz mehanske energije v toplotno (toplotno) energijo.
Toplotna energija do kemična energija
Toplotna energija je kinetična oblika energije, ki izhaja iz temperature snovi, to je katere koli snovi, sestavljene iz delcev ali molekul. Ko se temperatura dvigne, delci vibrirajo hitreje, sproščajo več toplote. Ta toplotna energija povzroči, da delci v vžigalici sproščajo shranjeno kemično energijo.
Kemična energija do toplotne in svetlobne energije
Kemična energija je potencialna oblika energije, ki delce drži skupaj. Glava vžigalice ima v sebi shranjeno veliko kemične energije, vključno z gorljivimi snovmi, ki ob drgnjenju na primerno površino ustvarijo plamen. Če pustite, da glava vžigalice gori, bo sčasoma zagorel tudi les. Ko gorljivi materiali izgorijo, se del kemične energije pretvori v toplotno, nekaj pa v svetlobno energijo. Svetlobna energija, znana tudi kot sevanje ali elektromagnetna energija, je vrsta kinetične energije, ki ima obliko vidnih svetlobnih valov, kot je svetloba iz vžigalice.
Aktivacijska energija
Prižiganje vžigalice vključuje aktivacijsko energijo, ki je najmanjša količina energije, ki mora biti na voljo za kemično reakcijo. Če želite udariti vžigalico, morate z določeno silo ustvariti trenje in toploto, ki sta potrebni za njeno prižiganje. Kemična reakcija poteka, ko dosežete prag aktivacijske energije.