Μηχανική ενέργεια εναντίον Θερμικής Ενέργειας
Η μηχανική ενέργεια και η θερμική ενέργεια είναι δύο μορφές ενέργειας. Αυτές οι έννοιες είναι πολύ κρίσιμες σε τομείς όπως τα μηχανικά συστήματα, οι θερμικές μηχανές, η θερμοδυναμική, ακόμη και η βιολογία. Είναι κρίσιμο να έχουμε ξεκάθαρη κατανόηση αυτών των δύο εννοιών για να κυριαρχήσουμε σε αυτούς τους τομείς. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τι είναι η μηχανική ενέργεια και η θερμική ενέργεια, οι ορισμοί τους, οι ομοιότητες και οι διαφορές μεταξύ μηχανικής ενέργειας και θερμικής ενέργειας.
Μηχανική Ενέργεια
Η ενέργεια είναι μια μη διαισθητική έννοια. Ο όρος «ενέργεια» προέρχεται από την ελληνική λέξη «ενέργεια» που σημαίνει λειτουργία ή δραστηριότητα. Υπό αυτή την έννοια, η ενέργεια είναι ο μηχανισμός πίσω από μια δραστηριότητα. Η ενέργεια δεν είναι μια άμεσα παρατηρήσιμη ποσότητα. Ωστόσο, μπορεί να υπολογιστεί με τη μέτρηση των εξωτερικών ιδιοτήτων. Η ενέργεια μπορεί να βρεθεί με πολλές μορφές. Η μηχανική ενέργεια είναι μια τέτοια μορφή ενέργειας. Η μηχανική ενέργεια μπορεί να χωριστεί σε δύο διαφορετικούς τύπους ενεργειών. Η κινητική ενέργεια είναι η μορφή ενέργειας που προκαλεί κινήσεις. Η δυναμική ενέργεια είναι η μορφή ενέργειας που εμφανίζεται λόγω της τοποθέτησης του αντικειμένου. Η βασική ιδιότητα της μηχανικής ενέργειας είναι ότι προκαλεί πάντα μια κατευθυνόμενη, μη τυχαία κίνηση του αντικειμένου ως συνόλου. Εάν δεν ασκούνται εξωτερικές δυνάμεις, εκτός από τη συντηρητική δύναμη, σε ένα αντικείμενο που βρίσκεται μέσα σε ένα πεδίο συντηρητικής δύναμης, η συνολική μηχανική ενέργεια του αντικειμένου είναι σταθερή. Πιο απλά, ο νόμος διατήρησης της ενέργειας δηλώνει ότι σε ένα απομονωμένο σύστημα, το οποίο υπόκειται μόνο σε συντηρητικές δυνάμεις, η μηχανική ενέργεια είναι σταθερή. Η δυναμική ενέργεια μπορεί να λάβει μορφές όπως η βαρυτική δυναμική ενέργεια, η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια και η ελαστική δυναμική ενέργεια. Σε ένα διατηρημένο σύστημα, μόνο οι μετατροπές ενέργειας είναι δυνατές. Όταν η δυναμική ενέργεια αυξάνεται, η κινητική ενέργεια θα μειωθεί και αντίστροφα.
Θερμική Ενέργεια
Η θερμική ενέργεια γνωστή και ως θερμότητα είναι μια μορφή εσωτερικής ενέργειας ενός συστήματος. Η θερμική ενέργεια είναι η αιτία για τη θερμοκρασία ενός συστήματος. Η θερμική ενέργεια προκύπτει λόγω των τυχαίων κινήσεων των μορίων του συστήματος. Κάθε σύστημα που έχει θερμοκρασία πάνω από το απόλυτο μηδέν έχει θετική θερμική ενέργεια. Τα ίδια τα άτομα δεν περιέχουν καμία θερμική ενέργεια. Τα άτομα έχουν κινητικές ενέργειες. Όταν αυτά τα άτομα συγκρούονται μεταξύ τους και με τα τοιχώματα του συστήματος, απελευθερώνουν θερμική ενέργεια ως φωτόνια. Η θέρμανση ενός τέτοιου συστήματος θα αυξήσει τη θερμική ενέργεια του συστήματος. Όσο υψηλότερη είναι η θερμική ενέργεια του συστήματος, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η τυχαιότητα του συστήματος.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της θερμικής ενέργειας και της μηχανικής ενέργειας;
• Μηχανική ενέργεια είναι η διατεταγμένη κίνηση των μορίων ως ενιαία μονάδα. Η θερμική ενέργεια είναι η τυχαία κίνηση των μορίων.
• Η μηχανική ενέργεια μπορεί να μετατραπεί 100% σε θερμική ενέργεια, αλλά η θερμική ενέργεια δεν μπορεί να μετατραπεί πλήρως σε μηχανική ενέργεια.
• Η θερμική ενέργεια δεν μπορεί να λειτουργήσει, αλλά η μηχανική ενέργεια μπορεί να λειτουργήσει.
• Η μηχανική ενέργεια έχει δύο κύριες μορφές, δηλαδή την κινητική ενέργεια και τη δυναμική ενέργεια. Η θερμική ενέργεια έχει μόνο μία μορφή.
