Mechaninė energija ir šiluminė energija
Mechaninė energija ir šiluminė energija yra dvi energijos formos. Šios sąvokos yra labai kritiškos tokiose srityse kaip mechaninės sistemos, šilumos varikliai, termodinamika ir net biologija. Labai svarbu aiškiai suprasti šias dvi sąvokas, kad įvaldytumėte šias sritis. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra mechaninė energija ir šiluminė energija, jų apibrėžimus, mechaninės energijos ir šilumos energijos panašumus ir skirtumus.
Mechaninė energija
Energija yra ne intuityvi sąvoka. Terminas „energija“yra kilęs iš graikų kalbos žodžio „energeia“, kuris reiškia operaciją ar veiklą. Šia prasme energija yra veiklos mechanizmas. Energija nėra tiesiogiai stebimas dydis. Tačiau jį galima apskaičiuoti matuojant išorines savybes. Energijos galima rasti įvairiais būdais. Mechaninė energija yra viena iš tokių energijos formų. Mechaninę energiją galima suskirstyti į dvi skirtingas energijos rūšis. Kinetinė energija yra energijos forma, sukelianti judesius. Potenciali energija yra energijos forma, atsirandanti dėl objekto išdėstymo. Pagrindinė mechaninės energijos savybė yra ta, kad ji visada sukelia nukreiptą, neatsitiktinį viso objekto judėjimą. Jei jokios išorinės jėgos, išskyrus konservatyvią jėgą, neveikia objekto, įdėto į konservatyvios jėgos lauką,bendra objekto mechaninė energija yra pastovi. Paprasčiau tariant, energijos išsaugojimo dėsnis teigia, kad izoliuotoje sistemoje, kuriai veikia tik konservatyvios jėgos, mechaninė energija yra pastovi. Potenciali energija gali pasireikšti tokiomis formomis kaip gravitacinė, elektrinė ir tamprioji energija. Konservuotoje sistemoje galima tik energijos konversija. Padidinus potencialią energiją, kinetinė energija sumažės ir atvirkščiai.galimos tik energijos konversijos. Padidinus potencialią energiją, kinetinė energija sumažės ir atvirkščiai.galimos tik energijos konversijos. Padidinus potencialią energiją, kinetinė energija sumažės ir atvirkščiai.
Šiluminė energija
Šiluminė energija, dar vadinama šiluma, yra sistemos vidinės energijos forma. Šilumos energija yra sistemos temperatūros priežastis. Šiluminė energija atsiranda dėl atsitiktinių sistemos molekulių judesių. Kiekvienoje sistemoje, kurios temperatūra yra didesnė nei absoliutus nulis, yra teigiama šiluminė energija. Patys atomai neturi jokios šiluminės energijos. Atomai turi kinetines energijas. Kai šie atomai susiduria tarpusavyje ir su sistemos sienomis, jie išskiria šiluminę energiją kaip fotonus. Šildant tokią sistemą, padidės sistemos šiluminė energija. Didesnė sistemos šiluminė energija, tuo didesnė bus sistemos atsitiktinumas.
Kuo skiriasi šiluminė energija nuo mechaninės energijos?
• Mechaninė energija yra sutvarkytas molekulių judėjimas kaip vienas vienetas. Šiluminė energija yra atsitiktinis molekulių judėjimas.
• Mechaninė energija gali būti 100% paversta šilumine energija, tačiau šiluminė energija negali būti visiškai paversta mechanine energija.
• Šiluminė energija negali dirbti, tačiau mechaninė energija gali dirbti.
• Mechaninė energija turi dvi pagrindines formas: kinetinę energiją ir potencialią energiją. Šiluminė energija turi tik vieną formą.
