Mekaaninen energia vs. lämpöenergia
Mekaaninen energia ja lämpöenergia ovat kahta energiamuotoa. Nämä käsitteet ovat erittäin kriittisiä esimerkiksi mekaanisissa järjestelmissä, lämpömoottoreissa, termodynamiikassa ja jopa biologiassa. Näiden alojen hallitsemiseksi on tärkeää saada selkeä käsitys näistä kahdesta käsitteestä. Tässä artikkelissa aiomme keskustella mitä mekaaninen energia ja lämpöenergia ovat, niiden määritelmät, mekaanisen energian ja lämpöenergian yhtäläisyydet ja erot.
Mekaaninen energia
Energia on ei-intuitiivinen käsite. Termi "energia" on johdettu kreikkalaisesta sanasta "energeia", joka tarkoittaa toimintaa tai toimintaa. Tässä mielessä energia on toiminnan taustalla oleva mekanismi. Energia ei ole suoraan havaittavissa oleva määrä. Se voidaan kuitenkin laskea mittaamalla ulkoiset ominaisuudet. Energiaa voi löytää monessa muodossa. Mekaaninen energia on yksi tällainen energiamuoto. Mekaaninen energia voidaan jakaa kahteen erityyppiseen energiaan. Kineettinen energia on energian muoto, joka aiheuttaa liikkeitä. Potentiaalinen energia on energian muoto, joka tapahtuu kohteen sijoittamisen vuoksi. Mekaanisen energian perusominaisuus on, että se aiheuttaa aina koko kohteen suunnatun, ei-satunnaisen liikkeen. Jos konservatiivisen voiman ulkopuolelle sijoitettuun esineeseen ei toimi ulkopuolisia voimia, paitsi konservatiivinen voima,kohteen mekaaninen kokonaisenergia on vakio. Yksinkertaisemmin, energiansäästölaissa todetaan, että eristetyssä järjestelmässä, joka on vain konservatiivisten voimien alainen, mekaaninen energia on vakio. Potentiaalinen energia voi olla esimerkiksi gravitaatiopotentiaalienergia, sähköpotentiaalienergia ja elastinen potentiaalienergia. Konservoidussa järjestelmässä vain energian muuntaminen on mahdollista. Kun potentiaalienergiaa lisätään, kineettinen energia laskee ja päinvastoin.vain energian muuntaminen on mahdollista. Kun potentiaalienergiaa lisätään, kineettinen energia laskee ja päinvastoin.vain energian muuntaminen on mahdollista. Kun potentiaalienergiaa lisätään, kineettinen energia laskee ja päinvastoin.
Lämpöenergia
Lämpöenergia, joka tunnetaan myös nimellä lämpö, on järjestelmän sisäinen energia. Lämpöenergia on syy järjestelmän lämpötilaan. Lämpöenergia johtuu järjestelmän molekyylien satunnaisista liikkeistä. Jokaisella järjestelmällä, jonka lämpötila on absoluuttisen nollan yläpuolella, on positiivinen lämpöenergia. Atomit itsessään eivät sisällä mitään lämpöenergiaa. Atomeilla on kineettisiä energioita. Kun nämä atomit törmäävät toisiinsa ja järjestelmän seiniin, ne vapauttavat lämpöenergiaa fotoneina. Tällaisen järjestelmän lämmittäminen lisää järjestelmän lämpöenergiaa. Suurempi järjestelmän lämpöenergia korkeampi on järjestelmän satunnaisuus.
Mikä on ero lämpöenergian ja mekaanisen energian välillä?
• Mekaaninen energia on molekyylien järjestetty liike yhtenä kokonaisuutena. Lämpöenergia on molekyylien satunnainen liike.
• Mekaaninen energia voidaan muuntaa 100% lämpöenergiaksi, mutta lämpöenergiaa ei voida muuntaa täysin mekaaniseksi energiaksi.
• Lämpöenergia ei voi toimia, mutta mekaaninen energia voi toimia.
• Mekaanisella energialla on kaksi päämuotoa, nimittäin kineettinen energia ja potentiaalinen energia. Lämpöenergialla on vain yksi muoto.
