Съдържание на статията:

Какво е топлинна енергия?

Това е видът енергия, който телата имат кога са изложени на въздействието на топлината; всеки път, когато тяло получава топлина, молекулите които са част от обекта придобият тази енергия, която генерира по-голямо движение.

Известна е като топлинна или калорична енергия и именно това причинява атомите, изграждащи молекулите, да бъдат в постоянно движение, било то да се движат или да вибрират.

Това е вътрешната енергия на термодинамична система в равновесие което е пропорционално на абсолютната му температура и се увеличава или намалява чрез трансфер на енергия, обикновено в форма на топлина или работа в термодинамични процеси.

Примери за топлинна енергия

Десет класически случая предаване на топлинна енергия:

  1. Панели на слънчева енергия.
  2. Микровълнова печка.
  3. Лед в купа с гореща вода, която се топи чрез топлопроводимост.
  4. Конвективният топлообмен, генериран от човешкото тяло, когато човек е бос.
  5. Слънчева ултравиолетова радиация, процесът, който определя земната температура.
  6. Печката.
  7. Газовата фурна.
  8. Топлината, излъчвана от радиатор.
  9. Генериращи агрегати, които с двигател с изкопаеми горива заместват подаването на електроенергия.

Какви предимства има?

  • Изграждането на съоръженията му е много икономично.
    използваме
  • Тъй като топлината може да се генерира по различни начини, тя е възобновяем енергиен източник.
  • Електрическата енергия може да се преобразува чрез прости процеси.
  • Получава се от природни ресурси, например слънчева светлина.
  • Тъй като се получава от слънчева светлина, може да се удължава неограничено, противно на енергията от вкаменелостите.
  • Спестете много вода и електричество.
  • Тъй като е лесно да се произвежда, това е много печеливша енергия.
  • На социално ниво неговият принос за устойчивото развитие е много видим.
  • Той е много полезен в селските райони, обикновено не е много облагодетелстван от електроцентралите.
  • Той има достъпна цена за потребителя.

Какви са недостатъците?

  • Получаването и използването на топлинна енергия предполага въздействие върху околната среда.
  • Тази енергия не винаги се извлича от слънцето, тъй като друг път се използват изкопаеми горива като въглища и нефт, които отделят голямо количество газове, които са токсични за живота.
  • Изгарянето отделя въглероден диоксид (CO2) и замърсяващи емисии.
  • Може да генерира киселинен дъжд и може да промени климата със своите топлинни и парни емисии.

В какви единици се измерва топлинната енергия?

Единицата за енергия на Международна система (SI) той ли е Юли (J); други единици са калории (кал) Това работи за измервайте количеството енергия, съдържащо се в храната.

Топлината понякога се измерва в Британски термични единици или Btu.

  • Калория: е количеството топлина, което трябва да бъде пренесено или извлечено от грам вода, за да се промени температурата му с 1ºC, и е съкратено вар.
  • Килокалория: е количеството топлина, което трябва да бъде пренесено или извлечено от 1 килограм вода, за да се промени температурата му с 1ºC, и е съкратено ккал.

Как се произвежда топлинна енергия?

Но не е достатъчно да се генерира топлинна енергия от тези горива.

Трябва да се отбележи, че енергията се генерира от движението на атомите и молекулите в материята като форма на Кинетична енергия произведени от тези произволни движения.

Това се случва, защото когато дадено вещество се нагрява, неговите частици имат по-висока енергия и следователно вибрират повече.

Как се трансформира?

Топлинната енергия е проява на енергия под формата на топлина, която може да се предава от едно тяло на друго чрез излъчване, проводимост или конвекция.

  • Чрез фотосинтезата растенията трансформират светлинната енергия в химична енергия.
  • Топлинната енергия се получава чрез излагане на всеки обект на слънчева светлина.
  • Газовата печка с бутан се нуждае от енергията, предоставена от газа, за да загрее храната.
  • Електрическата печка преобразува това електричество в топлина.
  • Топлинната енергия преминава от горещи към студени тела, когато те влязат в контакт.
  • Когато горивото е изгорено, то произвежда топлинна енергия.

В топлоелектрическите централи електрическата енергия се получава, както следва:

  1. Когато горивото се впръсква в котела заедно с въздуха, то изгаря, произвеждайки топлина и по този начин химическата енергия се трансформира в топлинна енергия.
  2. Водата, изпарена от топлината, се принуждава да циркулира през тръбите на котела, посредством помпа.
  3. Парата преминава през турбина, кара я да се върти и по този начин термомеханичната енергия на парата се трансформира в механична енергия.
  4. Турбината завърта генератора и по този начин механичната енергия се трансформира в електрическа енергия.

Как се съхранява топлинната енергия?

Има два топлинни механизма за натрупване на енергия.

  1. Първата е латентната топлина, която представлява необходимата енергия да произвежда промяната на състоянието на дадено вещество.
  2. Другият отговаря на чувствителната топлина и представлява енергията, необходима за промяна в температурата.
  3. Над разумния топлинен механизъм латентното съхранение на топлина има определени предимства: в малък температурен диапазон може да се съхранява повече енергия и това предполага по-висока енергийна плътност.
  4. Най-удобната е промяната на твърдо-течната фаза, тъй като, въпреки че промяната на течно-газообразната фаза е тази с най-висока енергийна плътност, тя има и по-голяма обемна промяна.

Какво ни е необходимо, за да произвеждаме топлинна енергия?

Най-лесният начин за генериране на топлинна енергия е чрез слънцето (слънчева енергия), но може да произхожда и от земната кора.

Този тип енергия се генерира от движението на атоми и молекули в материята като форма на кинетична енергия, произведена от произволни движения.

Термалната енергия, произведена благодарение на слънцето, се генерира посредством огледала, които фокусират излъчването на звездата в течност, която се нагрява, за да генерира енергия; на свой ред тази пара превръща електрическа турбина.

Някои начини за производство на слънчева енергия са следните:

  1. Концентрация на слънчеви лъчи. Концентрацията на слънчева енергия се отнася до набор от огледала, които следват слънцето и концентрират топлината си в една точка, като по този начин генерират парата, която задвижва турбина за производство на електричество, дори през нощта, тъй като част от топлината се съхранява в масло. разтопена сол
  2. Фотоволтаични панели. Те са фотоелектрически клетки, които превръщат слънчевите лъчи в електричество.
  3. Термична. Топлинната енергия се възползва от слънчевите лъчи, за да произвежда електричество и топлина. Използва се за отопление и за отопление на вода в домове, басейни, готвене на храна и др.
  4. Слънчеви плочки. Те произвеждат електричество и топлина. Те са като класически фотоволтаични панели и използват аморфен или монокристален силиций.
  5. Има и системи хибриди които съчетават най-доброто от фотоволтаиците и топлинната енергия, за да бъдат по-ефективни.

Дали е енергийно ефективен тип?

Топлинната енергия е с висока ефективност, тъй като произвежда електричество по чист начин, устойчиви и възобновяеми, намаляване емисии на парникови газове, Какво въздействат върху околната среда.

Счита се, че ефективно използване на енергията, Наречен енергийна ефективност или енергоспестяване, е целта на намалете количеството необходима енергия за предоставят продукти и услуги.

Намаляване на използването на енергията намалява разходите за електроенергия и следователно води до финансови икономии за потребителите.

Според Международната енергийна агенция: подобрената енергийна ефективност в сградите, индустриалните процеси и транспорта може да намали световните енергийни нужди до 2050 г. с една трета.

Това може да помогне и за контрол на глобалните емисии на парникови газове.

Дали това е възобновяема или невъзобновяема енергия?

Тъй като това е енергия, която използва слънчевата светлина и земната кора слънчеви плочки, слънчеви панели, фотоволтаични панели и огледала, е чиста и устойчива енергия.

Тъй като знаем, че слънчевата светлина и природата са почти неограничени, за разлика от петрола, който е ограничен, топлинната енергия се счита за възобновяема енергия.

Малко история за топлинната енергия

Човек отдавна използва слънцето, за да се стопли.

Просто поставете мокрите си дрехи на слънце, за да изсъхнат, или нагряване на храна на открито със слънчева светлина, показва, че имаше идеята, че звездният цар беше в сам по себе си много енергийно ефективен.

Но през 19 век опитът на Джоул и Майер сочи топлината като друга форма на енергия.

Двамата учени осъзнах, че топлината не само е в състояние да промяна на температурата или промяна държавата физика на тялото, но също Мога да ги преместя и да свърша работа.

Парни двигатели колко грандиозно развитие имаха те в края на 18 век и началото на 19 век те са добър пример за това твърдение.

Оттогава на представите за топлина и енергия бяха обединени и напредъка на fПозволена физика, в средата на 20 век, намерете подробно обяснение за тази нова форма на енергия, която е разкрита в калорични явления