Skirtumas tarp mechaninės ir šiluminės energijos

Mechaninė energija prieš šiluminę energiją

Mechaninė energija ir šiluminė energija yra dvi energijos formos. Šios sąvokos yra labai svarbios tokiose srityse kaip mechaninės sistemos, šiluminiai varikliai, termodinamika ir net biologija. Norint įsisavinti šias sritis, labai svarbu aiškiai suprasti šias dvi sąvokas. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra mechaninė ir šiluminė energija, jų apibrėžimus, mechaninės ir šiluminės energijos panašumus ir skirtumus.

Mechaninė energija

Energija yra neintuityvi sąvoka. Terminas „energija“ yra kilęs iš graikų kalbos žodžio „energeia“, kuris reiškia operaciją ar veiklą. Šia prasme energija yra veiklos pagrindas. Energija nėra tiesiogiai stebimas kiekis. Tačiau tai galima apskaičiuoti išmatuojant išorines savybes. Energija gali būti įvairių formų. Mechaninė energija yra viena iš tokių energijos formų. Mechaninę energiją galima suskirstyti į dvi skirtingas energijos rūšis. Kinetinė energija yra energijos forma, sukelianti judesius. Potenciali energija yra energijos forma, atsirandanti dėl objekto išdėstymo. Pagrindinė mechaninės energijos savybė yra ta, kad ji visada sukelia kryptingą, atsitiktinį viso objekto judėjimą. Jei objektas, veikiantis konservatyviosios jėgos lauką, neveikia jokių išorinių jėgų, išskyrus konservatyviąją jėgą, visa objekto mechaninė energija yra pastovi. Energijos išsaugojimo įstatyme paprasčiau sakoma, kad izoliuotoje sistemoje, kuriai veikia tik konservatyviosios jėgos, mechaninė energija yra pastovi. Potenciali energija gali būti tokios formos kaip gravitacinė potencialinė energija, elektrinė potencialo energija ir elastingo potencialo energija. Konservuotoje sistemoje įmanomos tik energijos konversijos. Padidėjus potencialiai energijai, kinetinė energija sumažės ir atvirkščiai.

Šiluminė energija

Šiluminė energija, dar vadinama šiluma, yra sistemos vidinės energijos forma. Šiluminė energija yra sistemos temperatūros priežastis. Šiluminė energija atsiranda dėl atsitiktinių sistemos molekulių judėjimo. Kiekviena sistema, kurios temperatūra yra aukštesnė už absoliučią nulį, turi teigiamą šiluminę energiją. Patys atomai neturi šiluminės energijos. Atomai turi kinetinę energiją. Kai šie atomai susiduria vienas su kitu ir su sistemos sienomis, jie išskiria šiluminę energiją kaip fotonai. Šildydami tokią sistemą padidės sistemos šiluminė energija. Kuo didesnė sistemos šiluminė energija, tuo didesnė bus sistemos atsitiktinumas.