Att tända en tändsticka är ett utmärkt exempel på flera energitransformationer. Trots att det är en otroligt enkel handling som tar bara några sekunder, involverar den flera typer av kinetisk och potentiell energi.
TL; DR (för lång; Läste inte)
När du tänder en tändsticka sker flera energitransformationer som involverar mekanisk, termisk, kemisk och ljusenergi.
Betydelsen av energi
Allt behöver energi för att leva, röra sig och uppfylla sin roll i denna värld. Fysiker definierar energi som förmågan att utföra arbete och definierar arbete som att flytta något mot en kraft, såsom gravitation. Energi finns i olika former, såsom ljus, värme, ljud och rörelse. Varje form passar in i en av två kategorier: kinetisk energi (energi i rörelse) eller potentiell (lagrad) energi. De flesta former av energi kan ändra form, men energi går aldrig förlorat. Vissa energitransformationer är enstaka transformationer, till exempel en brödrost som omvandlar elektrisk energi till termisk energi för att rosta ditt bröd. Vissa energitransformationer, som att tända en tändsticka, involverar dock flera energitransformationer.
Mekanisk energi till termisk energi
Mekanisk energi är energi associerad med ett objekts rörelse och position. När du slår en tändsticka rör sig den genom luften tills den gnuggar mot en yta. Gnuggen producerar den värme som krävs för att tända tändstickan. Detta är en omvandling från mekanisk energi till termisk (värme) energi.
Termisk energi till kemisk energi
Termisk energi är en kinetisk form av energi som kommer från materiets temperatur, vilket är vilket ämne som helst som består av partiklar eller molekyler. När temperaturen stiger vibrerar partiklarna snabbare och släpper ut mer värme. Denna termiska energi får partiklarna i tändstickan att frigöra lagrad kemisk energi.
Kemisk energi till termisk energi och lätt energi
Kemisk energi är en potentiell energiform som håller partiklar samman. En tändstickshuvud har en hel del kemisk energi lagrad i sig, inklusive brännbara ämnen som ger en eld när de gnuggas mot en lämplig yta. Om du låter huvudet på en tändsticka brinna, så småningom kommer träet också att brinna. När de brännbara materialen bränner omvandlas en del av den kemiska energin till värmeenergi och en del omvandlas till ljusenergi. Ljusenergi, även känd som strålning eller elektromagnetisk energi, är en typ av kinetisk energi som tar formen av synliga ljusvågor, såsom ljuset från en tändsticka.
Aktiverings energi
Att tända en matchning involverar aktiveringsenergi, vilket är den minsta mängd energi som måste finnas för att en kemisk reaktion ska kunna inträffa. För att slå en match måste du utöva en viss mängd kraft för att skapa den friktion och värme som behövs för att tända den. Den kemiska reaktionen sker när du når tröskeln för aktiveringsenergi.
