Зміст статті:
Що таке теплова енергія?
Це той тип енергії, який тіла мають коли піддаються дії тепла; кожен раз тіло отримує тепло, молекули які є частиною об'єкта придбати цю енергію, яка породжує більший рух.
Це відоме як теплова або теплота енергії, і саме це змушує атоми, що входять до складу молекул, перебувати в постійному русі, або рухаючись, або вібруючи.
Це внутрішня енергія термодинамічна система в рівновазі яка пропорційна його абсолютна температура і збільшується або зменшується шляхом передачі енергії, як правило, в форма тепла або робота в термодинамічних процесах.
Приклади теплової енергії
Десять класичних випадків передача теплової енергії:
- Панелі з сонячна енергія.
- Мікрохвильова піч.
- Лід у мисці з гарячою водою, яка тане через теплопровідність.
- Конвективний теплообмін, що генерується людським тілом, коли людина боса.
- Сонячне ультрафіолетове випромінювання, процес, що визначає температуру землі.
- Піч.
- Газова піч.
- Тепло, яке випромінює радіатор.
- Генераторні установки, які з двигуном на викопному паливі замінюють запас електрична енергія.
Які переваги він має?
- Будівництво його об'єктів є дуже економічним.
- Оскільки тепло може вироблятися різними способами, воно є відновлюваним джерелом енергії.
- Електрична енергія може бути перетворена за допомогою простих процесів.
- Його отримують із природних ресурсів, наприклад, сонячного світла.
- Саме тому, що його отримують із сонячного світла, його можна продовжувати нескінченно довго, всупереч енергії, що надходить від скам’янілостей.
- Економте багато води та електроенергії.
- Оскільки його легко виробляти, це дуже вигідна енергія.
- На соціальному рівні його внесок у сталий розвиток дуже помітний.
- Це дуже корисно в сільській місцевості, як правило, не дуже улюбленою для електростанцій.
- Він має доступну ціну для споживача.
Які недоліки?
- Отримання та використання теплової енергії передбачає вплив на навколишнє середовище.
- Ця енергія не завжди видобувається із сонця, оскільки в інших випадках використовуються викопні види палива, такі як вугілля та нафта, які виділяють велику кількість токсичних для життя газів.
- При згорянні виділяється вуглекислий газ (CO2) та забруднюючі викиди.
- Це може генерувати кислотний дощ і може змінити клімат з його викидами тепла та пари.
В яких одиницях вимірюється теплова енергія?
Одиниця вимірювання енергії Міжнародна система (SI) Чи він Липень (J); інший одиниці - калорії (кал) Це працює для виміряти кількість енергії, що міститься в їжі.
Тепло іноді вимірюється в Британські теплові одиниці або Btu.
- Калорійність: - кількість тепла, яке необхідно передати або витягнути з грама води, щоб змінити її температуру на 1ºC, і скорочено вапно.
- Кілокалорія: - кількість тепла, яке потрібно передати або витягнути з 1 кілограма води, щоб змінити її температуру на 1ºC, і скорочено ккал.
Як виробляється теплова енергія?
Але недостатньо виробляти теплову енергію з цих видів палива.
Слід зазначити, що енергія генерується рухом атомів і молекул у речовині як формі Кінетична енергія виробляється ці випадкові рухи.
Це відбувається тому, що при нагріванні речовини, його частинки мають вищу енергію і, отже, більше вібрують.
Як це трансформується?
Теплова енергія - це прояв енергії у вигляді тепла, яке може передаватися від одного тіла до іншого випромінюванням, провідністю або конвекцією.
- За допомогою фотосинтезу рослини перетворюють світлову енергію на хімічна енергія.
- Теплова енергія отримується під впливом будь-якого предмета сонячних променів.
- Бутанова газова плита потребує енергії, яку забезпечує газ для нагрівання їжі.
- Електрична плита перетворює цю електрику на тепло.
- Теплова енергія переходить від гарячих до холодних тіл, коли вони контактують.
- Коли паливо згоряє, воно виробляє теплову енергію.
На теплових електростанціях електрична енергія отримується наступним чином:
- Коли паливо впорскується в котел разом з повітрям, воно згорає, виробляючи тепло, і таким чином хімічна енергія перетворюється в теплову.
- Вода, яка випаровується теплом, змушена циркулювати по трубах котла за допомогою насоса.
- Пара проходить через турбіну, змушуючи її обертатися, і таким чином термомеханічна енергія пари перетворюється в механічну енергію.
- Турбіна обертає генератор, і таким чином механічна енергія перетворюється в електричну.
Як зберігається теплова енергія?
Існує два теплових механізми накопичення енергії.
- Перший - це приховане тепло, яке представляє необхідну енергію виробляти зміна стану речовини.
- Інший відповідає розумному теплу і представляє енергію, необхідну для зміни температури.
- У порівнянні з розумним тепловим механізмом приховане зберігання тепла має певні переваги: у малому діапазоні температур можна зберігати більше енергії, а це означає більшу щільність.
- Найзручнішою є зміна фази твердо-рідина, оскільки, хоча рідинно-газоподібна зміна фази є тією, що має найвищу щільність енергії, вона також має більшу об'ємну зміну.
Що нам потрібно для виробництва теплової енергії?
Найпростіший спосіб отримання теплової енергії - через сонце (сонячна енергія), але воно може походити і з земної кори.
Цей тип енергії генерується рухом атомів і молекул у речовині як форма кінетичної енергії, що виробляється випадковими рухами.
Теплова енергія, вироблена завдяки сонцю, генерується за допомогою дзеркал, які фокусують випромінювання зірки в рідині, яка нагрівається для отримання енергії; в свою чергу, ця пара обертає електричну турбіну.
Деякі способи отримання сонячної енергії такі:
- Концентрація сонячних променів. Концентрація сонячної енергії відноситься до набору дзеркал, які слідують за Сонцем і концентрують своє тепло в одній точці, тим самим генеруючи пару, яка рухає турбіну для виробництва електроенергії навіть вночі, оскільки частина тепла зберігається в нафті. Або розтопленої солі
- Фотоелектричні панелі. Вони є фотоелементами, які перетворюють сонячні промені в електрику.
- Теплова. Теплова енергія використовує сонячні промені для виробництва електрики та тепла. Він використовується як опалення та для нагрівання води в будинках, басейнах, для приготування їжі тощо.
- Сонячна плитка. Вони виробляють електроенергію та тепло. Вони схожі на класичні фотоелектричні панелі і використовують аморфний або монокристалічний кремній.
- Існують також системи гібриди які поєднують в собі найкраще з фотоелектрики та теплової енергії, щоб бути більш ефективними.
Це енергоефективний тип?
Теплова енергія є високоефективною, оскільки вона виробляє електроенергію чистим способом, стійкий та відновлюваний, зменшити викиди парникових газів, що впливати на навколишнє середовище.
Вважається, що ефективне використання енергії, зателефонував енергоефективність або енергозбереження, є метою зменшити кількість необхідної енергії для надавати товари та послуги.
Скорочення використання енергія зменшує витрати на електроенергію а отже, призводить до фінансової економії для споживачів.
Відповідно до Міжнародне енергетичне агентство: покращена енергоефективність у будівлях, промислових процесах та транспорті може зменшити світові потреби в енергії до 2050 року на третину.
Це також може допомогти контролювати глобальні викиди парникових газів.
Це відновлювана чи невідновлювана енергія?
Оскільки це енергія, яка використовує сонячне світло і земну кору сонячна плитка, сонячні панелі, фотоелектричні панелі та дзеркала, є чиста та стійка енергія.
Оскільки ми знаємо, що сонячне світло і природа майже необмежені, на відміну від нафти, яка обмежена, теплова енергія вважається відновлюваною енергією.
Трохи історії про теплову енергію
Людина здавна використовувала сонце для зігрівання.
Просто покладіть мокрий одяг на сонце, щоб він висох, або підігрівання їжі на відкритому повітрі сонячним світлом, вказує на це існувала думка, що зоряний цар це було в сам по собі дуже енергоефективний.
Але саме в 19 столітті досвід Джоуля та Майєра вказував на тепло як на іншу форму енергії.
Двоє вчених зрозумів, що спека не тільки зміг змінити температуру або змінити стан фізика тіла, але також Я міг би їх перенести і зробити роботу.
Парові двигуни наскільки вражаючий розвиток вони мали наприкінці XVIII - на початку XIX століття вони були гарним прикладом цього твердження.
З тих пір поняття тепла та енергії були об’єднані та прогрес фФізика дозволила, в середині 20 століття, знайти детальне пояснення для тієї нової форми енергії, яка розкрита в калорійні явища