Różnica między energią mechaniczną a energią cieplną

Energia mechaniczna a energia cieplna

Energia mechaniczna i energia cieplna to dwie formy energii. Te koncepcje są bardzo ważne w takich dziedzinach, jak układy mechaniczne, silniki cieplne, termodynamika, a nawet biologia. Niezbędne jest jasne zrozumienie tych dwóch pojęć, aby opanować te dziedziny. W tym artykule omówimy, czym jest energia mechaniczna i energia cieplna, ich definicje, podobieństwa i różnice między energią mechaniczną i energią cieplną.

Energia mechaniczna

Energia to nieintuicyjna koncepcja. Termin „energia” pochodzi od greckiego słowa „energeia”, co oznacza operację lub działanie. W tym sensie energia stanowi mechanizm działania. Energia nie jest ilością bezpośrednio obserwowalną. Można to jednak obliczyć, mierząc właściwości zewnętrzne. Energię można znaleźć w wielu postaciach. Energia mechaniczna jest jedną z takich form energii. Energię mechaniczną można podzielić na dwa różne rodzaje energii. Energia kinetyczna jest formą energii, która powoduje ruchy. Energia potencjalna jest formą energii, która występuje z powodu umieszczenia obiektu. Podstawową właściwością energii mechanicznej jest to, że zawsze powoduje ona ukierunkowany, nieprzypadkowy ruch obiektu jako całości. Jeśli żadne siły zewnętrzne, z wyjątkiem siły konserwatywnej, nie działają na przedmiot umieszczony w konserwatywnym polu siły, całkowita energia mechaniczna obiektu jest stała. Mówiąc prościej, prawo zachowania energii stwierdza, że ​​w układzie izolowanym, który podlega jedynie siłom konserwatywnym, energia mechaniczna jest stała. Energia potencjalna może przybrać takie formy, jak energia potencjalna grawitacji, energia potencjalna elektryczna i energia potencjalna sprężysta. W systemie oszczędzanym możliwe są tylko konwersje energii. Gdy energia potencjalna zostanie zwiększona, energia kinetyczna spadnie i na odwrót.

Energia cieplna

Energia cieplna zwana także ciepłem jest formą energii wewnętrznej układu. Energia cieplna jest przyczyną temperatury systemu. Energia cieplna powstaje w wyniku przypadkowych ruchów cząsteczek układu. Każdy system o temperaturze powyżej zera absolutnego ma dodatnią energię cieplną. Same atomy nie zawierają żadnej energii cieplnej. Atomy mają energię kinetyczną. Kiedy te atomy zderzają się ze sobą oraz ze ścianami systemu, uwalniają energię cieplną w postaci fotonów. Ogrzewanie takiego układu zwiększy energię cieplną układu. Im wyższa energia cieplna systemu, tym większa będzie losowość systemu.