Пристап и материјали Сила и импулс
Патеки до енергијата
„Класична“ низа: кинематика -> сила -> работа -> енергија.
ПРЕГЛЕД: Елаборат пристап до сложени поими. Непосредноста на разбирањето е закопана, моќта на концептот е намалена. Дефиниција како: "Енергијата е способност за работа„Енергијата се враќа во посложената поим за работа и обично значи механичка работа, скаларен производ на два вектори. Еден оди далеку до термин што е полесно да се развие директно од секојдневниот термин.
Она што се нарекува сила во секојдневниот живот е обично поблиску до физичката енергија. Реченици како "Денес имам многу енергија “ може да се продолжи. Се чини дека е соодветно да се развие терминот директно од секојдневните идеи и да се користат познати аспекти како што се хранливи вредности или единица ват (моќност) како пристапи.
Енергијата е скаларна и може да се опише како големина слична на количина конципира. (Погледнете: курс по физика Карлсруе)
Информативен лист (kpk.pdf, 115 kB)
М. Аполин (Загатка за механика, hpt-Verlag) го започнува волуменот на механиката директно со размислувања за енергија, без да се претпоставуваат други поими.
Можна низа
1. Што е енергија?
Во секој случај, тоа е една од најважните и најдалекусежни термини во физиката, која исто така има стекнато големо значење во секојдневниот живот - помислете на енергијата како економски фактор.
2. Форми и носители на енергија
Енергијата доаѓа во различни „форми“. Неопходно е кога нешто е ставено во движење, загреано, подигнато. ќе биде. Наместо: „Енергијата е способност за работа“ може да се постави прашањето: Како може да генерирате топлина?
Форма на енергија во секојдневната формулација се, на пример: механичка енергија (движење, позиција), електрична енергија, хемиска енергија и топлина.
Различните форми всушност се определуваат со Носач или. Големини на носачот (како: моментум, ентропија, електричен полнеж). Тие можат да се претворат едни во други, при што вкупниот износ се задржува.
3. Дијаграми на проток на енергија
На Конзервација на енергија е прикажано со (долгорочни) подеднакво големи количини на влезна и излезна енергија. Ова овозможува пореално да се објасни законот за зачувување на енергијата на отворениот систем. Може да се формираат и цели синџири на конверзија на енергија - на пример, од термоцентрала до сијалица.
Ние работиме со алатка што се користи и во економија се користи. Дијаграмите за проток на економска енергија изгледаат слично, но наместо носачи на физичка енергија, опишани се економски. Ова води кон економски форми на енергија ПРИМАРНА ЕНЕРГИЈА, КРАЈНА ЕНЕРГИЈА и КОРИСТ ЕНЕРГИЈА.
Енергијата тече во Австрија и во автомобилот: Дијаграм на проток на енергија.pdf, 70 kB
4. Вредност на енергијата
Формите на енергија имаат различни "вредност", конверзиите не се произволни или без загуби.
Од физичка гледна точка, оваа вредност е поврзана со со цел, на Директивност на енергијата. Во автомобил во движење, (скоро) сите атоми се движат со иста брзина во иста насока. При сопирање, оваа енергија се претвора во топлина, односно во нарушена кинетичка енергија на молекулите на воздухот или компонентите на автомобилот. Високо нарачаните „вредни“ форми на енергија се теоретски целосно конвертибилни во други форми. Највисоката вредност е претставена од електрична и механичка енергија, најниска од топлина (или внатрешна енергија).
Како прво приближување, физичката вредност одговара и на економската вредност: Најскапите форми на енергија се оние што можат да се користат најфлексибилно - како што е електричната енергија.
потрошувачка на енергија тука станува девалвација на енергијата, генерација или одредба за надградба.
5. Работа и перформанси
Таквите дијаграми прават разлика и помеѓу енергијата и работа или дефиницијата за моќ можно. Во физиката се прави разлика помеѓу енергијата како големина на системот (колку има во системот, колку е зачувано) и прилив или одлив на енергија - тие обично се нарекуваат работа.
Механичка работа секогаш е поврзана со ефектите на силите по патеките; останува надвор од загубите (топлина) (на пр. закон за лост). Електрична работа се јавува во електрични кола кога струите се под напон. Се нарекува соодветната количина во термодинамиката Топлина.
Јачината на овие енергетски текови (т.е. енергија по време) се нарекува моќ. Ако некој додели напојување на конверторот на енергија, тоа ја опишува брзината на конверзија на енергијата. Во принцип, на конвертерите на енергија им се даваат номинални излези - енергетски конверзии по време, што тие можат идеално да ги постигнат. На пример: сијалица: 100W, автомобил на пр. 50 kW. Во Луѓе Континуираното излегување (основна конверзија) може да се специфицира како приближно 80 W, но можни се врвни излези во опсегот на kW.
6. Како ја мерите енергијата?
За изведбата Првата опција е достапна за нас - таа е позната на многу конвертори (како номинална моќност). Тоа ве остава со Е = П.т. пресметајте ја енергијата претворена во време t, од вати и секунди добиваме џули (или од киловати и часови kWh). Примери се електрични „потрошувачи“ во домаќинството, моторни возила, електрани .
Најпозната е единицата Ouули од Нутрициона вредност - (теоретска) содржина на енергија во храната. Тоа всушност укажува на хемиска енергија или работа и се пресметува од конверзијата на изворите на енергија јаглехидрати, протеини и масти со кислород. Ова може да се искористи за проценка на обртот и перформансите на човечката енергија. Наведените "калории" или "џули" се секогаш kcal и kJ. Работниот лист овозможува споредби на хранливите вредности со конверзии на перформанси naehrwert_umsatz.pdf (125 кБ)
Понатаму, енергијата може да се користи преку работа (т.е. енергетски текови) пресметуваат, од кои секоја има свои формули.
Кога креваме во гравитационо поле, го добиваме од тежина * висина. Така можеш механичка конверзија на енергија и процени ја работата на луѓето - на пример при качување по скали, одење и трчање. (Тест протокол одење: go_run.pdf, 150 kB). Мора да се напомене дека механичките перформанси учествуваат со околу 20% -25% од вкупниот промет. Единицата џул доаѓа од механиката: 1 J = 1Nm - на пример, подигнете чоколада од еден метар.
Тоа е исто така лесно да се пресмета Топлина. Користено е за дефинирање на првата енергетска единица, килокалоричната какалорија: енергија потребна за загревање на 1 кг вода за 1 ° С. 1 kcal = 4,2 kJ.
Поголемата енергетска единица kWh е позната од Сметки за комунални услуги - Конвертираната електрична енергија се мери во kWh. Се мери од производот на струјата, напонот и времето.