Energia termică - Unitatea de sprijin pentru învățare
Căldura este energia care este transferată de la un corp la altul datorită diferenței de temperatură.
Știm că energia trece de la potențial la cinetic sau invers; Cu toate acestea, în majoritatea problemelor vieții de zi cu zi, o parte din energie (uneori toate) este disipată, adică este transformată în forme de energie care nu pot fi utilizate.
În cazul unei mașini în mișcare, energia acesteia ar fi cinetica. În funcție de masa mașinii și de viteza pe care o va atinge, energia cinetică inițială, $ E_c $, va fi foarte mare, dar la frânare și oprire completă, viteza sa finală va fi zero, prin urmare, energia cinetică finală va fi, de asemenea, fie zero $ E_c = 0 $.
Pentru a deduce ce s-a întâmplat cu toată energia cinetică la început, să considerăm că trebuie să acționăm frânele pentru a ne opri. Astfel, o parte foarte mică a energiei este transformată în zgomot, dar majoritatea se transformă în energie termică sau termică și încălzește plăcuțele sau discurile de frână.
Primul care a făcut un test pentru a măsura relația dintre energia mecanică și căldură a fost fizicianul englez James Prescott Joule, care a pus o anumită cantitate de apă într-un recipient izolat termic, în interiorul apei a așezat câteva lopeți mici și a înfășurat o frânghie în jurul lor care atârna un obiect de greutate cunoscută. Când obiectul cădea, paletele se roteau și agitau apa în interiorul recipientului.
Obiectul agățat se afla la o anumită înălțime la început, deci avea energie potențială stocată care putea fi calculată. Pe măsură ce a căzut, toată energia potențială a fost transformată în energie termică care a încălzit apa. Pentru munca sa, a fost stabilită o nouă unitate de măsură care, în onoarea sa, a luat numele de Joule și care servește în prezent nu numai pentru a măsura energia, ci și munca și căldura.
James Joule a măsurat energia termică pe care a câștigat-o apa cu mișcarea lamelor și a stabilit că:
(1 calorie = 4,18 Jouli)
Această valoare este cunoscută ca echivalentul mecanic al căldurii și corespunde unei calorii.
Faceți clic pentru a vedea mai mare
Vorbind despre corpul uman, știm că caloriile sunt unități de energie. Deoarece energia este conservată, corpul trebuie să o obțină de undeva pentru a efectua orice activitate. Corpul tău consumă și consumă constant energie. Astfel, termenul de calorie este foarte important pe etichetele produselor alimentare.
În alimente, este stocată energia chimică care provine din legăturile dintre atomi și molecule. Această energie se obține din carbohidrați, grăsimi și proteine care sunt transferate în corpul dumneavoastră prin digestie; se cheltuiește atunci când corpul îndeplinește diferite funcții vitale, precum respirația, să-ți bată inima și să o menții la o anumită temperatură, și când faci o activitate, cum ar fi alergatul, jocul, studiul etc.
Este foarte important ca organismul tău să obțină la fel de multe calorii pe care le folosește, astfel încât să nu existe decompensare. Energia pe care o fetiță de 18 ani o folosește într-o zi medie ar trebui să fie în jur de 2200 kcal (1 kilocalorie = 1000 calorii), așa că trebuie să încerce să consume acea cantitate.