Gravitační potenciální energie na tepelnou energii: Jak převést, kdy, kde, příklady a fakta

Tepelná energie je sálavá energie přenášená ve formě tepelných vln zvyšujících vnitřní energii systému. Uvidíme, jak probíhá přeměna gravitační potenciální energie na tepelnou energii.

Objekt získává gravitační potenciální energii, když je zvednut nad povrch Země, která se přeměňuje na tepelnou energii, když narazí na překážku podél své dráhy v důsledku vibrací a nárazů, které na sebe působí.

Jak spolu souvisí gravitační potenciál a tepelná energie?

Tepelná energie je také kombinací gravitační potenciální energie.

Gravitační potenciál je energie potřebná k vykonání práce při přivedení objektu z velké vzdálenosti do referenčního bodu. To zvyšuje potenciální energii a tím i vnitřní tepelnou energii objektu.

Jak se gravitační potenciální energie přeměňuje na tepelnou energii?

Gravitační potenciální energie objektu může být přeměněna na tepelnou energii v závislosti na důsledcích.

Pokud objekt s gravitační potenciální energií narazí na nějakou překážku mezi, pak se část jeho energie přemění na tepelnou energii, a pokud přejde do vibrací, pak se i tato vibrační energie přemění na tepelnou energii.

Kdy se gravitační potenciální energie přemění na tepelnou energii?

Tepelná energie je forma tepelné energie.

Gravitační potenciální energie se přemění na tepelnou energii, když objekt padající z výšky nad povrchem Země narazí na jiný objekt.

Při dopadu na jiný objekt se tato energie ve formě vibrací a tření přenese na oba objekt, který ztrácí gravitační potenciální energii. Tyto vibrace a tření vytvářejí tepelnou energii, která je tepelnou energií.

Kde se gravitační potenciální energie přeměňuje na tepelnou energii?

Gravitační potenciální energie je přeměněna na tepelnou energii v bodě bombardování.

Když předmět ve výšce nad zemí ohřívá povrch nebo jakýkoli jiný předmět, tepelná energie se vyrábí v důsledku tření a vibrací.

Vzorec gravitační potenciální energie k tepelné energii

Gravitační potenciální energii získává objekt, když se pohybuje ve směru proti gravitační síle Země, tedy potenciální energie získaná objektem a je dána vztahem,

U=mgh

Zatímco, tepelná energie je tepelná energie produkovaná v důsledku vibrační energie vytvořené v důsledku dopadu síly. No, také mění teplotu systému, a proto je tepelná energie dána rovnicí

Q=mcAT

Kde ΔT je změna teploty a

c je měrné teplo

Gravitační potenciální energie přeměněná na tepelnou energii téhož objektu zvýší teplotu systému je pak dána vztahem

mgh=mcAT

gh=cAT

AT=gh/c

Změna teploty je závislá na výšce, ve které je objekt zvednut, což také udává gravitační potenciální energii získanou objektem.

Gravitační potenciální energie k tepelné energetické účinnosti

Účinnost je zde tepelná energie vyrobená přeměnou gravitační potenciální energie objektu, která je dána jako

Účinnost bude jedna jako celý gravitační potenciál energie se přeměňuje na tepelnou energie.

Příklady gravitační potenciální energie k tepelné energii

Zde je seznam příkladů gravitačního potenciálu k tepelné energii: -

Vodopád

Proud vody padající z útesu přeměňuje mechanickou energii a získává gravitační potenciál energie.

Neustálý pád vody a obrušování molekul vody mezi sebou a povrchem horniny produkují tepelnou energii.

Tvorba magmatu

V důsledku gravitačního potenciálu se horniny a úlomky ponořené pod kůrou zahřívají, jak se tlak a teplota v hloubce zvyšují.

Sopky

Žhavé magma získává gravitační potenciální energii a pohybuje se směrem vzhůru, aby dosáhlo povrchu Země, přičemž uvolňuje tepelnou energii do okolí.

Žabky

Sušenky explodují, když dosáhne určité výšky ve vzduchu. Vyzařuje světelnou energii a uvolňuje tepelnou energii v atmosféře.

Geotermální energie

Geotermální energie se používá k provozu turbíny k výrobě elektrické energie. Molekuly, které zachycují tepelnou energii z hloubky Země, přeměňují její fázi na páry a urychlují směrem nahoru získávají gravitační potenciální energii, která se pak sráží na povrchu turbíny produkující tepelnou energii.

Basketbal bít na hraně koše

Basketbal ve vzduchu má gravitační potenciální energie, která se přemění do tepelné energie, když míč narazí na koš a získá nějaké teplo.

Havárie letadla

Letadlo ve vzduchu má kinetickou i gravitační potenciální energii vysoko ve vzduchu. Pokud havaruje v důsledku nějaké nehody, pak se generuje tepelná energie.

Vypařování

Vodní páry odpařené ve vzduchu získávají gravitační potenciální energii při každém stoupání do výšky. Díky tomu se ve vzduchu zvyšuje počet aerosolových částic a ozařované vlny veder zůstávají zachyceny ve vzduchu a zvyšují tepelnou energii.

Šipka

Při úderu šipky na terč se gravitační potenciální energie přemění na tepelnou energii třecí síla.

Chytání míče

Když chytíte míč padající z velké výšky, ucítíte dopad na svou ruku a také přemění energii míče na tepelnou energii.

Často kladené otázky

Jak se gravitační potenciální energie přeměňuje na vibrační energii?

Objekt zrychlující se směrem nahoru a získávající gravitační potenciální energii by mohl určitým způsobem narazit na jakýkoli jiný objekt.

Při dopadu se mění směr jeho pohybu a tato energie je přenášena ve formě vlny, která také vytváří zvukovou energii, která se šíří v podélné vlně, což je způsobeno vibracemi generovanými oscilujícími vlnami skrz objekt.

Jaký je dopad objektu?

Náraz je stejná a opačná síla působící na dva předměty v důsledku srážky těchto dvou předmětů.

Náraz předmětu se vypočítá jako celková kinetická energie, se kterou se předmět pohyboval, dělená vzdáleností, kterou urazil.

Také čtení:

• Jak zjistit přenos energie při výměně tepla
• Lze energii skladovat
• Kinetická energie na gravitační energii
• Jak zjistit spotřebovanou energii
• Ztráta energie v odporu vzduchu
• Jak najít jadernou energii
• Jak měřit energii v projektu terraformingu
• Jak zjistit hustotu energie
• Jak určit rychlost přeměny chemické energie v palivovém článku
• Jak zjistit aktivační energii s rychlostní konstantou a teplotou