Innehåll
- TL; DR (för lång; läste inte)
- Betydelse av energi
- Mekanisk energi till termisk energi
- Termisk energi till kemisk energi
- Kemisk energi till termisk energi och ljusenergi
- Aktiverings energi
Att tända en matchning är ett utmärkt exempel på flera energitransformationer. Trots att det är en otroligt enkel åtgärd som tar bara några sekunder innebär det flera typer av kinetisk och potentiell energi.
TL; DR (för lång; läste inte)
När du tänder en matchning, sker flera energiomvandlingar som involverar mekanisk, termisk, kemisk och ljusenergi.
Betydelse av energi
Allt behöver energi för att leva, röra sig och fylla sin roll i denna värld. Fysiker definierar energi som förmågan att arbeta och definierar arbete som att flytta något mot en kraft, som tyngdkraft. Energi finns i olika former, såsom ljus, värme, ljud och rörelse. Varje form passar in i två kategorier: kinetisk energi (energi i rörelse) eller potentiell (lagrad) energi. De flesta former av energi kan ändra form, men energi går aldrig förlorad. Vissa energiomvandlingar är enstaka transformationer, till exempel en brödrost som omvandlar elektrisk energi till termisk energi för att rostat brödet. Vissa energitransformationer, såsom att tända en matchning, involverar emellertid flera energitransformationer.
Mekanisk energi till termisk energi
Mekanisk energi är energi förknippad med rörelse och position för ett objekt. När du träffar en tändsticka rör den sig genom luften tills den gnider mot en yta. Gnidningen producerar den värme som krävs för att tända matchen. Detta är en omvandling från mekanisk energi till termisk (värme) energi.
Termisk energi till kemisk energi
Termisk energi är en kinetisk form av energi som kommer från temperaturen i materien, som är vilket ämne som består av partiklar eller molekyler. När temperaturen stiger vibrerar partiklarna snabbare och frigör mer värme. Denna värmeenergi får partiklarna i matchen att släppa lagrad kemisk energi.
Kemisk energi till termisk energi och ljusenergi
Kemisk energi är en potentiell form av energi som håller partiklar samman. Huvudet på en tändsticka har mycket kemisk energi lagrad i den, inklusive brännbara ämnen som producerar en låga när de gnuggas mot en lämplig yta. Om du lämnar huvudet på en tändstick som bränner, så bränns träet så småningom också. När de brännbara materialen bränner förvandlas en del av den kemiska energin till värmeenergi och en del omvandlas till ljusenergi. Ljusenergi, även känd som strålning eller elektromagnetisk energi, är en typ av kinetisk energi som tar form av synliga ljusvågor, såsom ljuset från en tändsticka.
Aktiverings energi
Att tända en matchning involverar aktiveringsenergi, som är den minsta mängden energi som måste finnas tillgänglig för att en kemisk reaktion ska kunna inträffa. För att slå en matchning måste du utöva en viss mängd kraft för att skapa den friktion och värme som behövs för att tända den. Den kemiska reaktionen äger rum när du når aktiveringsenergitröskeln.