የኢነርጂ ጥበቃ ህግ

ስለ ኢነርጂ ጥበቃ ህግ አንቀጽ

የኃይል ዓይነቶች

በዕለት ተዕለት ሕይወታችን ውስጥ ብዙ የኃይል ዓይነቶች አሉ። በሥራ እና በኢነርጂ ርዕስ ውስጥ፣ ሁለት የሜካኒካል ኢነርጂ ዓይነቶችን አስተዋውቀናል፤ እምቅ ኢነርጂ እና ኪኔቲክ ኢነርጂ ። እምቅ ኢነርጂ የስበት ኃይልን፣ የመለጠጥ ኢነርጂን እና የኤሌክትሪክ ኢነርጂን ጨምሮ በርካታ ዓይነቶችን ያካትታል ። ኪኔቲክ ኢነርጂ ሁለት ዓይነቶችን ያቀፈ ነው፡ የትርጉም ኪኔቲክ ኢነርጂ እና የማሽከርከር ኪኔቲክ ኢነርጂ።

ጣፋጭ፣ የበሰለ ማንጎ ከግንዱ ላይ ሲንጠለጠል የስበት ኃይል አለው። ከመሬት በላይ በተወሰነ ከፍታ ላይ ሲሆኑም ተመሳሳይ ነገር ይከሰታል፣ ለምሳሌ፣ በጣሪያ ላይ። አንድ ነገር ከምድር ጋር በተያያዘ ባለው አቀማመጥ ምክንያት የስበት ኃይል አለው።

የወንጭፍ ሾት የተዘረጋው የጎማ ባንድ የመለጠጥ አቅም ያለው ኃይል አለው። የወንጭፍ ሾት በተዘረጋው ጎማ ውስጥ ባለው የመለጠጥ አቅም ኃይል ምክንያት ድንጋይ ሊወረውር ይችላል። በተመሳሳይ፣ በቀስተኛ የሚሳብ ቀስት በተዘረጋው ቀስት ውስጥ ባለው የመለጠጥ አቅም ኃይል ምክንያት ቀስትን ሊያንቀሳቅስ ይችላል።

በትልቅ መጠን ባለው ቁስ ውስጥ ከሚገኘው እምቅ እና ኪነቲክ ኃይል በተጨማሪ እና ብዙ ጊዜ በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ የምናየው፣ ሌሎች የኃይል ዓይነቶችም አሉ። የኤሌክትሪክ ኃይል፣ የኑክሌር ኃይል፣ የኬሚካል ኃይል፣ ወዘተ አለ። የኪነቲክ ቲዎሪ ብቅ ካለ በኋላ፣ በሌሎች ቅርጾች (የኤሌክትሪክ ኃይል፣ የኬሚካል ኃይል፣ ወዘተ) የሚገኘው ኃይል በአቶሚክ ወይም በሞለኪውላር ደረጃ ኪነቲክ ኃይል ወይም እምቅ ኃይል ነው ተብሏል። በምግብ እና በነዳጅ ውስጥ የተከማቸው የኬሚካል ኃይል ሞለኪውሎችን በሚፈጥሩት አቶሞች መካከል ባለው የኤሌክትሪክ ኃይል ምክንያት በሞለኪውሎች ውስጥ የተከማቸ እምቅ ኃይል ተደርጎ ይቆጠራል (የኬሚካል ቦንዶች በመባልም ይታወቃል)። የኤሌክትሪክ ኃይል፣ መግነጢሳዊ ኃይል፣ የኑክሌር ኃይል በአቶሚክ ሚዛን ኪነቲክ ኃይል ወይም እምቅ ኃይል ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል።

የኃይል ቅርፅ ለውጦች

ጉልበት ከአንድ ቅርጽ ወደ ሌላ ሊለወጥ እንደሚችል ልብ ማለት ያስፈልጋል። በማክሮስኮፒክ ደረጃ፣ ስፍር ቁጥር የሌላቸውን የኃይል ለውጦች ምሳሌዎች ማግኘት እንችላለን። ከግንዱ ላይ የተንጠለጠለ ማንጎ የስበት ኃይል አለው። ማንጎው መሬት ላይ ሲወድቅ፣ እምቅ ጉልበቱ ወደ መሬት በሚወስደው መንገድ ላይ ይቀንሳል። መውደቅ ሲጀምር፣ እምቅ ጉልበት የሚቀነሰው ከማንጎው ቀጥ ያለ ርቀት ከመሬት ስለሚቀንስ ነው። ይህ ጉልበት ወደ ትርጉም ኪነቲክ ኃይል ይለወጣል ምክንያቱም የማንጎው ፍጥነት በቋሚ የስበት ፍጥነት ምክንያት ስለሚጨምር። በተዘረጋ ወንጭፍ ሾት ውስጥ የተከማቸው የመለጠጥ አቅም ኃይል የወንጭ ሾት መጎተት ሲለቀቅ ወደ ድንጋይ የትርጉም ኪነቲክ ኃይል ሊለወጥ ይችላል... የተጠማዘዘ ቀስትም የመለጠጥ አቅም ኃይል አለው።

በተጠማዘዘ ቀስት ውስጥ ያለው የመለጠጥ አቅም ጉልበት ወደ ቀስቱ የትርጉም ኪነቲክ ኃይል ሊለወጥ ይችላል። በአጉሊ መነጽር ደረጃ፣ የኃይል ለውጦችን ምሳሌዎችን ማግኘት እንችላለን። የኒዮን ብርሃን ሲያበሩ የኤሌክትሪክ ኃይል በአንድ ጊዜ ወደ ብርሃን ኃይል ይለወጣል። ሌላው ምሳሌ የኤሌክትሪክ ኃይል ወደ ተሽከረከረ ኪነቲክ ኃይል (ማራገቢያ)፣ ወዘተ መለወጥ ነው። ይህ የኤሌክትሪክ ኃይልን የመቀየር ሂደት በእውነቱ የሚከሰተው በአቶሚክ ወይም በሞለኪውላር ደረጃ ባለው እምቅ ኃይል እና ኪነቲክ ኃይል መካከል ባለው ለውጥ ነው።

የኃይል ቅርፅ ለውጦች ብዙውን ጊዜ የኃይልን ከአንድ ነገር ወደ ሌላ ነገር ማስተላለፍን ያካትታሉ።

የኢነርጂ ለውጦች በተለምዶ የኃይል ዝውውርን ከአንድ ነገር ወደ ሌላ ነገር ያካትታሉ። የተጠማዘዘ ቀስት የመለጠጥ አቅም ኃይል አለው። ቀስቱ ሲጎተት የቀስት የመለጠጥ አቅም ኃይል ወደ ቀስቱ የትርጉም ኪነቲክ ኃይል ይለወጣል። በተመሳሳይ ጊዜ ኃይል ከቀስት ወደ ቀስት ይተላለፋል። የቆመ ሞተር ሳይክል ሲገፉ፣ በሰውነትዎ ውስጥ ያለው የኬሚካል እምቅ ኃይል ወደ ሞተር ሳይክሉ የትርጉም ኪነቲክ ኃይል ይለወጣል። በተመሳሳይ ጊዜ፣ ኃይል ከእርስዎ ወደ ሞተር ሳይክሉ ይተላለፋል። በግድቡ አናት ላይ ያለው ውሃ የስበት ኃይል አለው። ውሃ ሲወድቅ፣ የስበት ኃይል ወደ የትርጉም ኪነቲክ ኃይል ይለወጣል። ከዚያም የሚወድቀው ውሃ ተርባይን ያሽከረክራል። ውሃው ተርባይን ሲነዳ፣ የትርጉም ኪነቲክ ጉልበቱ ወደ ተሽከርካሪ ኪነቲክ ጉልበቱ ይለወጣል። በተመሳሳይ ጊዜ፣ ኃይል ከውሃ ወደ ተርባይን ይተላለፋል።

ጉልበት ሲተላለፍ ስራ ሁልጊዜ ይከናወናል።

ቀደም ሲል በተብራሩት በእያንዳንዱ ምሳሌዎች ውስጥ የኃይል ዝውውር ሁልጊዜ በጥረት አብሮ ይመጣል። ጉልበት ከቀስት ወደ ቀስት ሲንቀሳቀስ፣ ቀስቱ በቀስቱ ላይ ይሰራል። ጉልበት ከእርስዎ ወደ ሞተር ሳይክል ሲንቀሳቀስ፣ ሞተር ሳይክል ላይ ይሰራሉ። ጉልበት ከውሃ ወደ ተርባይን ሲንቀሳቀስ፣ ውሃው በተርባይኑ ላይ ይሰራል። ምንም ስራ ካልተሰራ፣ ቀስቱ ሲለቀቅ ቀስቱ መንቀሳቀስ አይችልም ነበር፣ እንዲሁም የተበላሸ ሞተር ሳይክል ሲገፋ አይንቀሳቀስም። ለተርባይኑም ተመሳሳይ ነው። ነገር ግን እንደ እውነቱ ከሆነ፣ ቀስቱ፣ የተሰበረ ሞተር ሳይክል እና ተርባይን ይንቀሳቀሳሉ። ጉልበት (W) ሁልጊዜ የሚከናወነው ጉልበት ከአንድ ነገር ወደ ሌላ ሲንቀሳቀስ ነው ብሎ መደምደም ይቻላል ።

ምንም እንኳን ኃይል ሁልጊዜ ከአንድ ነገር ወደ ሌላ ነገር እንደሚለዋወጥ ቢያውቁም ፣ ሳይንቲስቶች ኃይል ተጠብቆ እንደሚቆይ መደምደም አልቻሉም። ሳይንቲስቶች በሙቀት መኖር ግራ ተጋብተዋል። ሙቀት ሁልጊዜ የሚከሰተው በግጭት ምክንያት ነው። ለምሳሌ፣ ወለሉ ላይ ያለ ብሎክ ትገፋለህ። ብሎክን ስትገፋ፣ በሰውነትህ ውስጥ ያለው የኬሚካል እምቅ ኃይል ወደ ብሎኩ የትርጉም ኪነቲክ ኃይል ይለወጣል። በተመሳሳይ ጊዜ፣ ኃይል ከእርስዎ ወደ ብሎኩ ይተላለፋል። ኃይል ከእርስዎ ወደ ብሎኩ ሲተላለፍ፣ በብሎኩ ላይ ይሰራሉ ​​(W = Fs)። እርግጥ ነው፣ ብሎኩ ይንቀሳቀሳል።

ከተንቀሳቀሰ በኋላ፣ ብሎኩ ብዙውን ጊዜ ይቆማል። ብሎኩ በግጭት ምክንያት ይቆማል። ግጭት ባለበት ቦታ ሙቀት አለ። መዳፎችዎን አንድ ላይ ለማሸት ይሞክሩ ። መዳፎችዎ ሞቃት ይሰማቸዋል፣ አይደል ? ተመሳሳይ ነገር በብሎኩ ላይ ይከሰታል። የወለሉ ወለል እና የብሎኩ መሠረት በግጭት ምክንያት ይሞቃሉ ። ግጭት አጠቃላይ ሜካኒካል ኃይልን ስለሚቀንስ ወይም ስለሚያስወግድ የመበታተን ኃይል ተብሎም ይጠራል (ሜካኒካል ኃይል = እምቅ ኃይል + ኪነቲክ ኃይል)። በዚህ ሁኔታ፣ የግጭት ኃይል የብሎኩን የትርጉም ኪነቲክ ኃይል ያስወግዳል። የብሎኩ የትርጉም ኪነቲክ ኃይል የሚመጣው ከኬሚካል እምቅ ኃይል ነው።

ካሎሪ

Sከአስራ ዘጠነኛው ክፍለ ዘመን በፊት ማንም ሳይንቲስት አያውቅም ያ ምንድነው ሙቀት ወይም ሙቀት። ሙቀት የተወሰነ የንጥረ ነገር አይነት ነው የሚል ንድፈ ሐሳብ ብቅ አለ (ይህ ንጥረ ነገር ካሎሪ ይባላል)። ግን የንጥረ ነገሮች መኖር የተሰየመ ካሎሪ ሊረጋገጥ አይችልም ህልውናው. ጀምሮ በ1830ዎቹ መጨረሻ፣ ጄምስ ጁል (1818-1889)) አንድ ሙከራ አካሂደው ያንን አገኘ የሚጠፋው የኪነቲክ ኃይል ሁልጊዜም እንደዛው ነውr ከ.

ሙቀትም ሆነ ኪኔቲክ ኃይልk ዘላለማዊ ናቸው፤ ለየብቻ። ሁልጊዜ ዘላለማዊ የሆነው የኪነቲክ ኃይል እና የሙቀት መጠን ነው። ጁል በሙከራዎቹ ውጤቶች ላይ በመመስረት ከሙቀት ዝውውር ጋር ንፅፅር አድርጓል። ሲደመር ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያላቸው ነገሮች (ትኩስ ነገሮች) ke ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያላቸው ነገሮች (ቀዝቃዛ ነገሮች)። Jኦል እንዲህ ሲል ደምድሟል፡-r ነውn ጉልበትg የሙቀት ልዩነት ምክንያት የሚንቀሳቀስ። ይህ ከማክሮስኮፒክ እይታ አንጻር የሙቀት ፍቺ ነው። ከአጉሊ መነጽር እይታ አንጻር፣ ሙቀት ሊገለጽ ይችላል የኪነቲክ ቲዎሪ በመጠቀም።

በጋዞች የኪነቲክ ቲዎሪ ርዕስ ውስጥ፣ የአንድ ነገር ሙቀት ዕቃውን የሚያዋህዱትን ሞለኪውሎች የኪነቲክ ኃይል መለኪያ መሆኑን ተምረናል። የአንድ ነገር የሙቀት መጠን ከፍ ባለ መጠን፣ ዕቃውን የሚያዋህዱትን ሞለኪውሎች የኪነቲክ ኃይል ይጨምራል። የኪነቲክ ኃይል ከእንቅስቃሴ ፍጥነት ጋር የተያያዘ ነው። የሞለኪውሎቹ የኪነቲክ ኃይል (ከፍተኛ EK) በጨመረ ቁጥር የሞለኪውሎቹ የእንቅስቃሴ ፍጥነት (ከፍተኛ v) ይጨምራል። ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያለው ነገር (ሞቃት ነገር) በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ነገር (ቀዝቃዛ ነገር) ከነካን ፣ ሙቀት ከከፍተኛ ሙቀት ነገር ወደ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ነገር በራስ-ሰር ይፈሳል ። የአንድ ነገር የሙቀት መጠን ሲጨምር፣ ዕቃውን የሚያዋህዱትን ሞለኪውሎች የኪነቲክ ኃይል ይጨምራል (የሞለኪውላር እንቅስቃሴ ፍጥነት ይጨምራል)። ሙቀት ፈጣን የሚንቀሳቀሱ ሞለኪውሎች የኪነቲክ ኃይል ነው ብሎ መደምደም ይቻላል ።

ሙቀት በሙቀት ልዩነት (ማክሮስኮፒክ ፍቺ) ምክንያት የሚንቀሳቀስ ኃይል መሆኑን ወይም ሙቀት የፈጣን ሞለኪውሎች ኪነቲክ ኃይል መሆኑን ካወቁ በኋላ፣ ሳይንቲስቶች በመጨረሻ የኃይል ጥበቃ ሕግን ቀየሱ

ጉልበት ከአንድ ቅርጽ ወደ ሌላ ሊለወጥ፣ ከአንድ ነገር ወደ ሌላ ሊንቀሳቀስ ይችላል፣ ነገር ግን አጠቃላይ ኃይል በጭራሽ አይቀንስም ወይም አይጨምርም።

በኢነርጂ መልክ የሚደረጉ ለውጦች የኃይልን ከአንድ ነገር ወደ ሌላ ነገር ማስተላለፍን ያካትታሉ ። እያንዳንዱ የኃይል ሽግግር ሁልጊዜ በጥረት ወይም በስራ አብሮ ይመጣል። በሳይንቲስቶች በተደረጉ ሙከራዎች እና ትንተና ውጤቶች ላይ በመመስረት ፣ ሙቀት በእውነቱ በሙቀት ልዩነት (ማክሮስኮፒክ ግንዛቤ) ወይም ሙቀት የሚተላለፍ ኃይል እንደሆነ ይታወቃል፣ ይህም በፍጥነት በሚንቀሳቀሱ ሞለኪውሎች (ማይክሮስኮፒክ ግንዛቤ) የኪነቲክ ኃይል ነው። ሥራ (W) እና ሙቀት (Q) በኢነርጂ ሽግግር ውስጥ ይሳተፋሉ ማለት እንችላለን። የመጀመሪያው የቴርሞዳይናሚክስ ሕግ ሙቀትን እና ሥራን የሚያካትት የኃይል ዝውውርን የሚያብራራ ሕግ ነው። ሙቀት እና ሥራ የኃይል ዓይነት አይደሉም ፣ ነገር ግን በእቃዎች መካከል፣ በእቃዎች እና በሕያዋን ፍጥረታት መካከል ወይም በሕያዋን ፍጥረታት መካከል የኃይል ሽግግር ውስጥ ብቻ ይሳተፋሉ።

በመጀመሪያው የቴርሞዳይናሚክስ ሕግ ውስጥ፣ ከአዲስ መጠን ጋር እንተዋወቃለን ፡ ውስጣዊ ኃይል (U)። ውስጣዊ ኃይል ሞለኪውሎችን እና አንድ ሞለኪውል በሚፈጥሩት አቶሞች መካከል ባለው መስተጋብር ወይም አንድን ነገር ወይም ሕያው ፍጡር በሚፈጥሩት ሞለኪውሎች መካከል ባለው መስተጋብር የሚመነጨው የሞለኪውሎች አጠቃላይ የኪነቲክ ኃይል ነው። እያንዳንዱ ነገር ከአቶሞች ወይም ሞለኪውሎች የተዋቀረ ነው። ስለዚህ፣ በአጽናፈ ዓለም ውስጥ ያለ እያንዳንዱ ነገር ውስጣዊ ኃይል ሊኖረው ይገባል። ሙቀትን እና ሥራን የሚያካትት እያንዳንዱ የኃይል ዝውውር ሂደት ውስጣዊ ኃይልን ለውጥ ያስከትላል።