110 likes | 431 Views
Curgerea Energ iei. De unde vine ; în ce se transformă. Energ ia ca instrument în fizică. Energ ia este o noţiune f. Abstract ă, dar f. utilă Folosim conserva rea energ iei pt. a prezice comportarea punând E = mgh + ½ mv 2 = constant putem afla viteza la orice înălţime:
E N D
Curgerea Energiei De unde vine; în ce se transformă
Energia ca instrument în fizică • Energia este o noţiune f. Abstractă, dar f. utilă • Folosimconservarea energieipt. a prezice comportarea • punândE = mgh + ½mv2 = constant putem afla viteza la orice înălţime: v2 = 2gh(înălţimea de la care a cazut) • Ne bazăm pe faptul că energia nu este creată din nimic • De unde provine energiadin jurul nostru? • majoritatea din soare • o parte din alte stele explodate (nucleogeneza) • dar toată provine, în cele din urmă de la Big Bang. • Dar surpinzător, energia netă a universului ar putea fi zero (şi se pare că aşa e)!
Energia seconservă (nu de carne!) • Conservarea Energiei nu înseamnă Economisirea Energiei • Conservarea Energiei înseamnă că nu e nici creată, nici distrusă. Energia totală din Univers este constantă!! • Dar nu creăm energie la centrală electrică? • Nu, doar transformăm energia • Soarele nu creează energie? • Nici vorbă—doarconverteşte masaîn energie
h Înălţimea de referinţă Transformarea energiei • Deşi energia totală e constantă, formade energie se poate schimba • Într-un pendul există o schimbare continuă între energia cinetică şi potenţială pivot Ec = 0; Ep = mgh Ec = 0; Ep = mgh Ec = 0; Ep = mgh
Perpetuum Mobile • De ce nu se mişcă pt. totdeauna pendulul? • E imposibil să realizăm un design fără pierderi de energie • Pendulule încetinit de: • Frecarea la punctul de contact at the contact point: requires force to oppose; force acts through distance work is done • Rezistenţa aerului • Se formează mici turbulenţe în aer la trecerea corpului • Perpetuum mobile înseamnă fără pierderi de energie Soluţie: când vedem că energia e pierdută/creată inventăm forme noi de materie/energie (neutrinul lui Pauli), (energia nucleară)
De ce nu se face din ce în ce mai cald? • Dacă toate procesele se termină prin conversia tuturor formelor de energie în căldură, de ce nu se încălzeşte Terra? • Dacă Terra ar reţine întrega căldură, ar fimai cald! • Întreaga căldură a Terreieste emisă prin radiaţie în spaţiul cosmic • Corpurile mai calde emit mai multă energie prin radiaţie
De ce avem nevoie de lumină:Radiaţia corpului negru • Putereaemisă de o suprafaţă neagră sub formă de lumină este proportională cu puterea a patraa temperaturii suprafeţei! P = T4 Watt pe metru pătrat • = 5.6710-8 W/ºK4/m2 • temperaturaeste în Kelvin: • ºK = ºC + 273 • Examplu: radiaţia corpului (5.67 10-8) (310)4 = 523 Watt pe metru pătrat (numai dacă sunteţi gol în spaţiul cosmic (T=3K), într-o cameră la temperatură ambiantă de 20 C este de doar 100 Watt!)
Energia Radiantă • Examplu: Soarele are5800ºKla suprafaţă: P = T4 = (5.6710-8)(5800)4 = 6.4107 W/m2 Sumând pe întreaga suprafaţăa soarelui3.91026 W • Producţia de energie umană pe Terra : 3.31012 W • O singură centrală are 0.5–1.0 GW (109 W) • Câtî energie radiază Terra? P = T4 laT = 288ºK = 15ºC este 390 W/m2 Sumând pe întreaga suprafaţăa Terrei 21017 W • Radiaţia solară incidentă pe Terra este 1.81017 W • Coincidenţă de numere?!