Come si usa la fonte di energia per energia meccanica?

Come si usa la fonte di energia per energia meccanica?

L'energia è la capacità di lavorare. Essa può assumere numerose forme differenti. Energia di movimento viene chiamato energia cinetica, mentre l'energia che un oggetto ha per la sua posizione è denominata energia potenziale. L'energia meccanica totale di un oggetto è la somma della sua energia potenziale e cinetica. Energia immagazzinata in altre forme come energia chimica può essere trasformato in energia meccanica.

Energia chimica

Energia potenziale chimica è l'energia immagazzinata nei legami tra gli atomi. Quando questi atomi di prendono parte a reazioni chimiche le obbligazioni vengono ridisposti e l'energia può essere rilasciato. La combustione è un tipo comune di reazione chimica che rilascia calore e luce. In motori automobilistici ed altre simili macchine, combustione di benzina all'interno di cilindri rilascia una grande quantità di calore, modificando drasticamente la pressione all'interno del cilindro e quindi Guida il pistone il cilindro per far girare un albero motore, quindi convertire l'energia chimica in energia meccanica. Centrali combustione di combustibili fossili anche convertire energia chimica in energia meccanica utilizzando il calore dalla combustione per produrre il vapore che può guidare una turbina.

Motori

Il tipo più semplice del motore è un cappio di filo in un campo magnetico, come il campo tra due magneti a barra. Come corrente viene eseguita attraverso il cappio di filo crea un campo magnetico. I campi magnetici avversari creare forze sulle due metà del ciclo di filo che inducono a girare. Mentre la maggior parte dei motori sono un po' più complessa, tutti funzionano attraverso lo stesso principio di base. Motori elettrici trasformare energia elettrica in energia meccanica, poiché l'energia elettrica della corrente nel filo è utilizzato per ruotare un albero.

Termodinamica

Termodinamica è il ramo della fisica che studia come calore viene convertito in energia meccanica..--e viceversa. Ci sono tre leggi fondamentali della termodinamica: energia non può essere creata né distrutta, entropia di un sistema chiuso sempre aumenta nel tempo ed è impossibile per raffreddare un sistema allo zero assoluto con un numero limitato di processi. Dalla prima legge, sappiamo che il cambiamento in energia interna di un sistema..--cioè la sua temperatura e pressione--deve sempre pari alla somma del calore aggiunto o rimosso dal sistema e le lavorazioni meccaniche eseguite dal sistema.

Motori termici

Motori termici trasformano energia termica in energia meccanica. Centrali elettriche, motori diesel e motori a vapore sono tutti esempi comuni. Motori termici in genere operano in un ciclo. Primo di calore da un altro processo--combustione in automobili, per esempio, o fissione nucleare nelle centrali nucleari..--viene aggiunto a un gas. Il gas si espande in armonia con la formula PV = nRT, dove P è la pressione, V è il volume, n rappresenta la quantità di gas, R è una costante e T è la temperatura. Come si espande, il gas non lavoro meccanico-- per esempio, guidando una turbina. A questo punto parte del calore che non può essere utilizzato per fare il lavoro è esaurito o espulsi; in una centrale elettrica, ad esempio, il vapore dalla turbina viene condensato in acqua. Da qui può ripetere il ciclo.

Efficienza

Purtroppo, a causa delle leggi della termodinamica, nessun motore termico può mai funzionare al 100 per cento di efficienza. Grazie all'attrito e altre perdite, tipici motori funzionano a ben di sotto di 100 per cento di efficienza. Lo stesso vale per altri dispositivi di conversione di energia come motori; in definitiva, a causa di attrito e di altre perdite, sempre stiamo perdendo una notevole quantità di energia che abbiamo spendere quando convertiamo da altri generi di energia in energia meccanica.