Energiaátalakítás - Multimédia - Bolygóiskola
Fejléc:
- Kezdőlap
- Műsorszórás dátumai
- alanyok
- Filmek online
- Tudástár
- multimédia
- Szimulációk
- interaktív animációk
- Időutazás
- Oktató játékok
- Rajzfilmek
- DVD-k
- Fókusz
- Általános Iskola
- befogadás
- Médiaműveltség
- Haladó edzés
- szolgáltatás
Energiaformák konvertálása (tablettákhoz)
Az energia sokféle formában érkezik - de nem mindig abban a formában, amelyre szükségünk van. Az elektromos hálózat például elektromos energiával lát el bennünket - de ha sötétben állunk, akkor nem villamos energiára van szükség, hanem fényre. Szerencsére azonban vannak olyan eszközök, amelyek az elektromos energiát fénnyel alakítják: lámpák. Valójában szinte minden olyan eszköz, amellyel napi szinten foglalkozunk, valamilyen módon energiaátalakító: a vonatok és a villamosok például az elektromos energiát kinetikus energiává alakítják. Az ellenkező irány a kerékpáros dinamóból ismert: a mozgási energia elektromos energiává válik. Van-e mód arra, hogy az energiaátalakítók okos rendszerén keresztül optimálisan felhasználjuk az energiát? Ez a kérdés a virtuális laboratóriumban kutatható!
Ez az alkalmazás HTML5-be van programozva, ezért mobileszközökön is használható.
Az interaktív laboratóriumban végzett kísérleti beállítás kutatásra invitál. A potenciális energia mekkora része alakul át kémiai energiává és fordítva? Mi van a felszabadult melegséggel?
Üdvözöljük az energia laboratóriumban!
Itt, a laboratóriumban, az energia különböző formái átalakíthatók egymásba. A súlyt az elején egészen felfelé húzzák. Amint elfordítja a fa kart (balra fent), a kötél letekeredik. A súly elveszíti a magasságát, és közben dinamót hajt. Az így keletkező áram feltölti az akkumulátort.
A dinamó mozgási energiájának csak 55% -a alakul elektromos energiává. 45% -át hő formájában adják le.
A kapcsoló (jobb felső) lezárja az áramkört az akkumulátor és a lámpa között. A lámpa fénye ragyog a napelemre, amely viszont meghajtja a motort. Ez megint felpörgeti a súlyt. Ezután a kart meg lehet dobni, hogy a súly ismét lecsökkenjen és mozgásba hozza a dinamót ...
A mérlegekkel összehasonlítható a helyzetenergia, a kémiai energia és a valós időben felszabaduló hő.
Kipróbálhatja azt is, hogyan változik az eszközök viselkedése, amikor megnyomja a "perpetuum mobile" kapcsolót - sajnos ez a kapcsoló a valóságban nem lehetséges.
További információk az energia leértékeléséről
Egy autómotor átalakítja a benzinben tárolt kémiai energiát kinetikus energiává - elméletileg ez nagyon egyszerű. Valójában sokkal több történik: a motor felmelegszik, az autó kipufogógázokat és zajt termel. Más szavakkal: a hőenergia megmarad a motorban; A kipufogógázok hőt és mozgási energiát tartalmaznak, és az energia a hanghullámokkal együtt távozik a motorból - ezek valójában nem kívánatos energiaformák.
Az elektromos motor az elektromos energia 70% -át mozgási energiává alakítja. Az energia 30% -a hő formájában szabadul fel.
És ez más energiaátalakításokkal is megtörténik: Állítólag például egy napelem átalakítja a sugárzó energiát elektromos energiává - de ez csak a sugárzó energia egy részével működik, a többi hővé válik. És még akkor is, ha az energiát csak szállítani akarják, nem az összes energia érkezik meg a kívánt rendeltetési helyre: az elektromos kábelek felmelegednek, és az elektromos energia egy része hővé válik útközben. A tengelyek tengelycsapágyakban forognak - itt is súrlódási hő keletkezik, és a forgási energia csökken.
Az energia nem veszik el a folyamat során, de nem 100 százalékkal érkezik oda, ahova szeretné. Az eszközbe fektetett energia százalékos arányát, amely valóban a kívánt formában jelenik meg, az ún A készülék hatékonysága. Például egy benzinmotor esetében 20 százalék körüli.
Egy hagyományos izzólámpánál az energiaveszteség különösen nagy: csak 5% alakul át fényenergiává, míg 95% hőveszteségként.
Jó lenne, ha "megfoghatná" a fennmaradó energiát és átalakíthatja a kívánt formába. Sajnos ez nem lehetséges hővel, mert a hőnek megszakító tulajdonsága van: Az energia minden formája teljesen hővé alakítható - de a hőben jelen lévő energia nem alakítható teljesen vissza más energiaformává. Mindig van egy nem átalakítható része a hőnek és az energiának, amelyet tartalmaz. Ez az energia még mindig megvan, de más formában már nem használható - értéktelen. Hővé alakításával az energia leértékelődik.
Gyakran az egyik beszél a "Energia leértékelődése"Az" energiafogyasztásból "vagy az" energiaveszteségből "is. Szigorúan véve ez nem teljesen helyes - elvégre az energia még mindig megvan, csak olyan formában, amelyet másként már nem lehet felhasználni.
Számos dolgot meg lehet tenni a lehető legkevesebb energia leértékelésére: korszerűbb, kisebb légellenállású autókat kell építeni, a felületeket csiszolni kell, hogy ne legyen súrlódás, a tengelyeket golyóscsapágyakkal felszerelni, és zsírral vagy olajjal kenni. De meddig lehet elkerülni az energiacsökkenést? Tud-e súrlódás nélkül felépíteni egy eszközt?
Egy ilyen gép örökké működhet, tehát a Örökmozgó - és az sem létezhet. Mivel nem akadályozhatja meg teljesen a súrlódást. Egy kis mozgási energia folyamatosan hővé válik - és ezt nem lehet teljesen visszaalakítani. Az idő múlásával egyre több energia válik hővé, míg a végén az összes energia hőben van, és a gép leáll.