Energiaren Kontserbazioaren Legeari buruzko artikulua
Energia motak
Gure eguneroko bizitzan, energia mota asko daude. Lanaren eta energiaren gaian, dagoeneko ezagutu ditugu bi energia mekaniko mota, hots energia potentziala eta energia zinetikoaEnergia potentziala hainbat motatakoa da, besteak beste, EP grabitatorioa, EP elastikoa eta E.P elektrizitateaEnergia zinetikoa bi motatakoa da, hots, translazio-energia zinetikoa eta errotazio-energia zinetikoa.
Mango heldu eta goxo batek energia potentzial grabitatorioa du zurtoinetik zintzilik dagoenean. Gauza bera gertatzen da lurretik altuera jakin batera zaudenean, adibidez, teilatu batean. Objektu batek energia potentzial grabitatorioa du Lurrarekiko duen posizioagatik.
Tiragoma baten goma luzatuak energia potentzial elastikoa du. Tiragomak harri bat jaurti dezake luzatutako gomak duen energia potentzial elastikoari esker. Era berean, arkulari batek tiratutako arku batek gezi bat jaurti dezake luzatutako arkuak duen energia potentzial elastikoari esker.
Materiak tamaina handiko energiak duen eta eguneroko bizitzan maiz ikusten dugun energia potentzialaz eta zinetikoaz gain, beste energia mota batzuk ere badaude. Energia elektrikoa, energia nuklearra, energia kimikoa, etab. daude. Teoria zinetikoaren sorreraren ondoren, beste formatan (energia elektrikoa, energia kimikoa, etab.) energia zinetikoa edo energia potentziala dela esan zen maila atomiko edo molekularrean. Elikagaietan eta erregaietan gordetako energia kimikoa molekuletan gordetako energia potentzialtzat hartzen da, molekulak osatzen dituzten atomoen arteko indar elektrikoengatik (lotura kimiko gisa ere ezagutzen direnak). Energia elektrikoa, energia magnetikoa, energia nuklearra ere energia zinetiko edo energia potentzialtzat har daitezke eskala atomikoan.
Energia formaren aldaketak
Garrantzitsua da kontuan izatea energia forma batetik bestera alda daitekeela. Makroskopikoki, energia-eraldaketaren adibide ugari aurki ditzakegu. Zurtoinetik zintzilik dagoen mango batek energia potentzial grabitatorioa du. Mangoa lurrera erortzen denean, bere energia potentziala gutxitzen da lurrera doan bidean. Erortzen hasten denean, energia potentziala gutxitzen da, mangoaren eta lurzoruaren arteko distantzia bertikala gutxitzen delako. Energia hau energia zinetiko translazional bihurtzen da, mangoaren abiadura handitzen baita grabitazio-azelerazio konstantearen ondorioz. Tiragailu luzatu batean gordetako energia potentzial elastikoa harri baten energia zinetiko translazional bihur daiteke tiragailuaren tira askatzen denean... arku kurbatu batek ere energia potentzial elastikoa du.
Arku kurbatu bateko energia potentzial elastikoa geziaren energia zinetiko translazional bihur daiteke. Maila mikroskopikoan, energia-eraldaketaren adibideak ere aurki ditzakegu. Neon-argi bat pizten duzunean, energia elektrikoa aldi berean argi-energia bihurtzen da. Beste adibide bat energia elektrikoa energia zinetiko errotazional bihurtzea da (haizagailu bat), etab. Energia elektrikoa eraldatzeko prozesu hau, hain zuzen ere, energia potentzialaren eta energia zinetikoaren arteko aldaketak eragiten du maila atomiko edo molekularrean.
Energiaren forma aldaketek normalean energia objektu batetik bestera transferitzea dakarte.
Energiaren eraldaketak normalean energia objektu batetik bestera transferitzea dakar. Arku kurbatu batek energia potentzial elastikoa du. Arkua atzera tiratzen denean, arkuaren energia potentzial elastikoa geziaren energia zinetiko translazional bihurtzen da. Aldi berean, energia arkutik gezira transferitzen da. Geldituta dagoen motozikleta bat bultzatzen duzunean, zure gorputzeko energia potentzial kimikoa motozikletaren energia zinetiko translazional bihurtzen da. Aldi berean, energia zuregandik motozikletara transferitzen da. Presa baten goialdean dagoen urak energia potentzial grabitazionala du. Motaa Ura erortzen denean, bere energia potentzial grabitatorioa energia zinetiko translazional bihurtzen da. Erortzen ari den urak turbina bat mugitzen du. Urak turbina mugitzen duen heinean, bere energia zinetikoa translazional energia zinetiko errotazional bihurtzen da. Aldi berean, energia uretatik turbinara transferitzen da.
Energia transferitzen denean beti lana egiten da.
Izan den adibide bakoitzean diAurretik aipatu bezala, energia-transferentzia beti ahalegin edo lanarekin batera doa. Energia arkutik gezira mugitzen denean, arkuak lana egiten du geziaren gainean. Energia zuregandik motozikletara mugitzen denean, zuk lana egiten duzu motozikletan. Energia uretatik turbinara mugitzen denean, urak lana egiten du turbinaren gainean. Lanik egingo ez balitz, gezia ez litzateke mugituko arkua askatzean, ezta motozikleta matxuratu bat ere mugituko bultzatzean. Gauza bera gertatzen da turbinarekin. Baina errealitatean, gezia, motozikleta matxuratua eta turbina mugitzen dira.k. D.ondorioztatu lana (W) beti egiten dela energia objektu batetik bestera mugitzen denean.
Hori jada badakit arrena energiak beti aldatzen du formakdobjektu batetik bestera, baina zientzialariek ez dute lortu energia hori ondorioztatzeai betierekoa. Zientzialariak beroaren existentziak harritzen ditu. Beroa beti sortzen da marruskaduragatik. Adibidez, bloke bat lurrean bultzatzen duzu. Blokea bultzatzen duzunean, zure gorputzeko energia potentzial kimikoa blokearen translazio-energia zinetiko bihurtzen da. Aldi berean, energia zuregandik blokera transferitzen da. Energia zuregandik blokera transferitzen denean, lana egiten duzu blokean (W = Fs). Noski, blokea mugitzen da.
Mugitu ondoren, blokea normalean gelditu egiten da. Blokea marruskaduraren ondorioz gelditzen da. Marruskadura dagoen lekuan, beroa dago. CSaiatu esku-ahurrak elkarrekin igurzten. Esku-ahurrak sentituko dituzu beroa bai gauza bera gertatzen zaio habeari. Zoruaren gainazala eta habearen oinarria bihurtzen dira bero marruskaduraren ondorioz. Marruskadura indar disipatiboa ere deitzen zaio, energia mekaniko osoa murrizten edo ezabatzen duelako (energia mekanikoa = energia potentziala + energia zinetikoa). Kasu honetan, marruskadura-indarrak blokearen translazio-energia zinetikoa ezabatzen du. Blokearen translazio-energia zinetikoa energia potentzial kimikotik dator.
Kaloriak
SXIX. mendea baino lehen, ez zegoen zientzialaririk Zer da hori? beroa edo beroa. Beroa substantzia mota jakin bat dela dioen teoria bat sortu zen (substantzia horri kalorikoa deitzen zaio). Baina substantzien presentzia. izendatua kaloria ezin da frogatu bere existentzia. Harrezkero 1830eko hamarkadaren amaieran, James Joule (1818-1889)) esperimentu bat egin eta aurkitu zuen galtzen den energia zinetikoa beti berdina dar ondoriozkoa.
Ez beroa ez energia zinetikoak betierekoak dira bereizita. Beti betierekoa dena energia zinetiko eta bero kopuru osoa da. Bere esperimentuen emaitzetan oinarrituta, Joulek bero transferentziarekin alderaketa bat egin zuen ra tenperatura altuko objektuak (objektu beroak) ke tenperatura baxuko objektuak (objektu hotzak). Joulek ondorioztatu zuen baldin etar dan energia hori.g tenperatura-diferentziagatik mugitzen. Hau da beroaren definizioa ikuspuntu makroskopiko batetik. Ikuspuntu mikroskopiko batetik, beroa azaldu daiteke. teoria zinetikoa erabiliz.
Gasen teoria zinetikoaren gaian, objektu baten tenperatura objektua osatzen duten molekulen energia zinetikoaren neurria dela ikasi genuen. Zenbat eta handiagoa izan objektu baten tenperatura, orduan eta handiagoa izango da objektua osatzen duten molekulen energia zinetikoa. Energia zinetikoa mugimendu-abiadurarekin erlazionatuta dago. Molekulen energia zinetikoa zenbat eta handiagoa izan (EK handiagoa), orduan eta handiagoa izango da molekulen mugimendu-abiadura (v handiagoa). ATenperatura altuko objektu bat (objektu beroa) tenperatura baxuko objektu batekin (objektu hotzarekin) ukitzen badugu, beroa automatikoki igarotzen da tenperatura altuko objektutik objektu hotzera.a tenperatura baxua. Objektu baten tenperatura igotzen denean, objektu bat osatzen duten molekulen energia zinetikoa handitzen da (molekulen mugimenduaren abiadura handitzen da). Ondorioztatu daiteke. Beroa molekula azkarren energia zinetikoa da.
Beroa mugitzen den energia dela jakin ondoren karena tenperatura-diferentzia (esanahi makroskopikoa) edo beroa molekula azkar mugitzen direnen energia zinetikoa da (esanahi mikroskopikoa), azkenik zientzialariekn Formulatu energiaren kontserbazioaren legea:
Energia forma batetik bestera alda daiteke, objektu batetik bestera mugitu, baina energia totala ez da inoiz gutxitzen edo handitzen.
Penergia formaren aldaketaki Objektu batetik bestera energia transferitzea dakar. Energiaren transferentzia orok ahalegina dakar beti, lana bezala ere ezagutzen dena. Honetan oinarrituta Zientzialariek egindako esperimentuen eta analisi emaitzetan oinarrituta, badakigu beroa tenperatura-diferentziak direla eta transferitzen den energia dela (ulermen makroskopikoa) edo beroa molekulen energia zinetikoa dela (ulermen mikroskopikoa). Esan dezakegu lana (W) eta beroa (Q) energia-transferentzian parte hartzen dutela. Termodinamikaren lehen legea beroa eta lana barne hartzen dituen energia-transferentzia azaltzen duen legea da. Kberoa eta lana ez dira energia motakni, baina Objektuen artean, objektuen eta izaki bizidunen artean edo izaki bizidunen eta izaki bizidunen arteko energia-transferentzian soilik parte hartzen du.
Termodinamikaren lehenengo legean, guk hegoaldea Ezagutu kantitate berri bat, hain zuzen ere, barne-energia (U). Barne-energia molekulen energia zinetiko osoa eta energia potentziala da, molekula bat osatzen duten atomoen arteko elkarrekintzaren edo objektu edo izaki bizidun bat osatzen duten molekulen arteko elkarrekintzaren ondorioz sortzen dena. Objektu oro atomoz edo molekulez osatuta dago. Beraz, unibertsoko objektu orok barne-energia izan behar du. Beroa eta lana barne hartzen dituen energia-transferentzia prozesu orok barne-energiaren aldaketa bat eragingo du.
