Топлинна енергия - звено за подкрепа на обучението
Топлината е енергията, която се прехвърля от едно тяло в друго поради разликата в температурата.
Знаем, че енергията преминава от потенциална към кинетична или обратно; В повечето от проблемите на ежедневието обаче част от енергията (понякога и цялата) се разсейва, тоест тя се превръща във форми на енергия, които не могат да бъдат използвани.
В случай на движещ се автомобил енергията му би била кинетика. Според масата на автомобила и скоростта, която ще достигне, първоначалната кинетична енергия, $ E_c $, ще бъде много голяма, но при пълно спиране и спиране крайната му скорост ще бъде нула, следователно и крайната му кинетична енергия също бъде нула $ E_c = 0 $.
За да изведем какво се е случило с цялата кинетична енергия в началото, нека помислим, че трябва да натиснем спирачките, за да спрем. По този начин много малка част от енергията се преобразува в шум, но по-голямата част се трансформира в топлина или топлинна енергия и загрява спирачните накладки или дисковете.
Първият, който направи тест за измерване на връзката между механичната енергия и топлината, беше английският физик Джеймс Прескот Джоул, който сложи определено количество вода в топлоизолиран съд, във водата постави няколко малки лопатки и уви около тях въже, който окачи предмет с известна тежест. Когато предметът падне, греблата се въртят и разбъркват водата в контейнера.
Висящият обект е бил на определена височина в началото, така че е съхранявал потенциална енергия, която може да бъде изчислена. С падането си цялата потенциална енергия се преобразува в топлинна енергия, която загрява водата. За неговата работа е създадена нова мерна единица, която в негова чест приема името Джоул и която в момента служи не само за измерване на енергия, но и на работа и топлина.
Джеймс Джоул измерва топлинната енергия, която водата придобива с движението на остриетата и установява, че:
(1 калория = 4,18 джаула)
Тази стойност е известна като механичен еквивалент на топлина и съответства на калория.
Щракнете, за да видите по-голям
Говорейки за човешкото тяло, ние знаем, че калориите са енергийни единици. Тъй като енергията е запазена, тялото трябва да я получи отнякъде, за да извърши някаква дейност. Вашето тяло постоянно консумира и изразходва енергия. По този начин терминът калории е много важен за етикетите на хранителните продукти.
В храната се съхранява химическа енергия, която идва от връзките между атомите и молекулите. Тази енергия се получава от въглехидрати, мазнини и протеини, които се прехвърлят в тялото ви чрез храносмилането; Той се изразходва, когато тялото изпълнява различни жизненоважни функции, като дишане, кара сърцето ви да бие и го поддържа на определена температура и когато изпълнявате някаква дейност, като бягане, игра, учене и т.н.
Много е важно тялото ви да получава толкова калории, колкото използва, за да няма декомпенсация. Енергията, която 18-годишното момиче използва средно на ден, трябва да бъде около 2200 kcal (1 килокалория = 1000 калории), така че трябва да се опита да консумира това количество.