Механикалық энергия және жылу энергиясы
Механикалық энергия және жылу энергиясы - энергияның екі түрі. Бұл ұғымдар механикалық жүйелер, жылу қозғалтқыштары, термодинамика және тіпті биология сияқты салаларда өте маңызды. Осы салаларды меңгеру үшін осы екі ұғымды нақты түсіну өте маңызды. Бұл мақалада біз механикалық энергия мен жылу энергиясының не екенін, олардың анықтамаларын, механикалық энергия мен жылу энергиясының ұқсастықтары мен айырмашылықтарын талқылаймыз.
Механикалық энергия
Энергия - интуитивті емес ұғым. «Энергия» термині гректің «energeia» сөзінен шыққан, ол операция немесе әрекет дегенді білдіреді. Бұл мағынада энергия әрекеттің артындағы механизм болып табылады. Энергия тікелей бақыланатын шама емес. Дегенмен, оны сыртқы қасиеттерді өлшеу арқылы есептеуге болады. Энергияны әртүрлі формада табуға болады. Механикалық энергия энергияның бір түрі болып табылады. Механикалық энергияны екі түрлі энергия түріне бөлуге болады. Кинетикалық энергия - қозғалыстарды тудыратын энергия түрі. Потенциалды энергия – объектінің орналасуына байланысты пайда болатын энергия түрі. Механикалық энергияның негізгі қасиеті - ол әрқашан тұтастай объектінің бағытталған, кездейсоқ емес қозғалысын тудырады. Консервативті күш өрісінің ішінде орналасқан затқа консервативті күштен басқа ешбір сыртқы күш әсер етпесе, объектінің толық механикалық энергиясы тұрақты болады. Қарапайымырақ айтсақ, энергияның сақталу заңы тек консервативті күштерге ғана бағынатын оқшауланған жүйеде механикалық энергияның тұрақты болатынын айтады. Потенциалды энергия гравитациялық потенциалдық энергия, электрлік потенциалдық энергия және серпімді потенциалдық энергия сияқты формаларды қабылдауы мүмкін. Консервацияланған жүйеде тек энергияны түрлендіру мүмкін. Потенциалды энергия ұлғайған кезде кинетикалық энергия төмендейді және керісінше.
Жылу энергиясы
Жылу энергиясы, сондай-ақ жылу ретінде белгілі жүйенің ішкі энергиясының бір түрі. Жылу энергиясы жүйенің температурасының себебі болып табылады. Жылу энергиясы жүйенің молекулаларының кездейсоқ қозғалысы нәтижесінде пайда болады. Температурасы абсолютті нөлден жоғары болатын кез келген жүйенің оң жылу энергиясы болады. Атомдардың өзінде ешқандай жылу энергиясы жоқ. Атомдардың кинетикалық энергиясы бар. Бұл атомдар бір-бірімен және жүйенің қабырғаларымен соқтығысқанда, олар жылу энергиясын фотондар түрінде шығарады. Мұндай жүйені жылыту жүйенің жылу энергиясын арттырады. Жүйенің жылу энергиясы неғұрлым жоғары болса, жүйенің кездейсоқтығы соғұрлым жоғары болады.
Жылу энергиясы мен механикалық энергияның айырмашылығы неде?
• Механикалық энергия – молекулалардың біртұтас бірлік ретінде реттелген қозғалысы. Жылу энергиясы - молекулалардың кездейсоқ қозғалысы.
• Механикалық энергияны 100% жылу энергиясына айналдыруға болады, бірақ жылу энергиясын механикалық энергияға толығымен айналдыру мүмкін емес.
• Жылу энергиясы жұмыс істей алмайды, бірақ механикалық энергия жұмыс істей алады.
• Механикалық энергияның екі негізгі түрі бар, атап айтқанда кинетикалық энергия және потенциалдық энергия. Жылу энергиясының тек бір түрі бар.
