2.3 Διατήρηση της ολικής ενέργειας και υποβάθμιση της ενέργειας

Στην καθημερινή ζωή χρησιμοποιούμε διάφορες μορφές ενέργειας για να θερμάνουμε ή να ψύξουμε σώματα, για να φωτίσουμε τους διάφορους χώρους, για να θέσουμε σε λειτουργία διάφορες συσκευές κ.λπ. Η θέρμανση και η ψύξη των σωμάτων αποτέλεσαν ένα πρόβλημα στην ιστορία της επιστήμης του οποίου η επίλυση έφερε σημαντικές αλλαγές στην τεχνολογία και την κοινωνία γενικότερα μέσα από επιτεύγματα όπως η ατμομηχανή και οι μηχανές εσωτερικής καύσης. Το θεωρητικό υπόβαθρο των σημαντικών αυτών επιτευγμάτων είναι η σωματιδιακή δομή της ύλης και οι δύο βασικές μορφές της ενέργειας: η κινητική και η δυναμική. Στο κεφάλαιο αυτό θα μελετήσουμε τη σχέση της θερμότητας με τη θερμοκρασία και με τις αλλαγές στην κινητική ενέργεια των δομικών λίθων των διαφόρων σωμάτων. Θα ερμηνεύσουμε τις ιδιότητες των αερίων (π.χ. σχέση πίεσης όγκου) αναφερόμενοι στο πλήθος, στις ιδιότητες των μορίων και την κινητική τους ενέργεια. Με τη βοήθεια της κινητικής θεωρίας της ύλης, μπορούμε να κατανοήσουμε τη μετατροπή των διαφόρων μορφών ενέργειας οι οποίες συμβαίνουν στις μηχανές, καθώς επίσης και την υποβάθμισή της, τη μετατροπή δηλαδή όλων των μορφών ενέργειας σε θερμότητα.

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Ας θυμηθούμε ότι… ………………………………………………………………………………257 2.3.1 Η κινητική θεωρία της ύλης και η θερμότητα……………………………………………………..261 2.3.2 Ιδιότητες των αερίων ………………………………………………………………………..263 Ένθετο: Νόμος του Boyle …………………………………………………………………………..265 2.3.3 Εσωτερική ενέργεια ………………………………………………………………………….267 2.3.4 Θερμότητα και διατήρηση της ολικής ενέργειας……………………………………………………268 2.3.5 Η θερμότητα και η μηχανική ενέργεια …………………………………………………………..270 2.3.6 Μηχανές και ενέργεια ………………………………………………………………………..272 Ένθετο: Ο κινητήρας του αυτοκινήτου ………………………………………………………………..273 2.3.7 Απόδοση μηχανής …………………………………………………………………………….274 2.3.8 Υποβάθμιση της ενέργειας …………………………………………………………………….276 Ένθετο: Αεικίνητο ………………………………………………………………………………..278 Ένθετο: Η εσωτερική ενέργεια της ατμόσφαιρας και ο καιρός …………………………………………….280 Περίληψη ………………………………………………………………………………………..284 Ερωτήσεις………………………………………………………………………………………..285 Ασκήσεις - Προβλήματα……………………………………………………………………………..289