Staň sa študentom FMFI UK v Bratislave

ENERGIA a jej premeny Jadrová energia Keď sa atómové jadrá rozbíjajú alebo spájajú, uvoľňuje sa jadrová energia. Rádioaktivita látok je uvoľňovanie energie prirod- zeným rozpadom ťažkých prvkov. Štiepnym procesom v jadrovej elektrárni umelo vyvolávame rozpad izoto- pov uránu U 235 alebo plutónia 239PU. Do jadra tohto štiepneho materiálu narazí neutrón a rozloží ho na dve časti s nižším hmotnostným číslom, pričom sa uvoľnia nové neutróny s obrovským množstvom energie. Aj keď jadrové elektrárne sú najefektívnejším zdrojom energie, zásoby ich paliva nie sú neob medzené. Ľudstvo tak potre buje ďalší perspektívny zdroj energie. Termojadrová syntéza je ďalším príkladom zdroja jadrovej energie. Vnútorná energia - teplo Slová horúci, či studený sú relatívne z hľadiska ich používania pri popise teploty látok. Vieme sa však určite zhodnúť na tom, čo je viac horúce: horúci čaj je teplejší ako koža na našej ruke, alebo čo je viac stude- né - zmrzlina či náš jazyk. Práve odovzdávanie tepla z viac horúcej látky na studenšiu je odovzdávaním vnútornej tepelnej energie látok. Pri styku rúk so studeným nápojom molekuly nášho tela s rýchlejším kmitavým pohybom reagujú s pomalšími molekulami vody. Odovzdávajú im časť svojej kinetickej energie, až sa obe rýchlosti vyrov- najú. Teplo tak „pretieklo“ z viac horúcej látky na studenšiu. Odovzdávanie tepla a premeny vnútornej tepelnej energie medzi látkami sa dejú na každom kroku okolo nás. Topenie ľadu, varenie, čí vykurovanie domácností sú len niektoré príklady. Elektromagnetická energia Aké formy energie poznáme? Ako sa menia formy energie? Ako sa energia môže odovzdávať? Energia môže byť ukrytá aj v niečom, čo bezprostredne nevidíme. Žiarenie zo Slnka je toho skvelým príkladom. Pre- chádza veľkú vzdialenosť až na Zem v priestore vesmíru, ktoré je takmer vákuom o teplote mierne nad absolútnou nulou ( -273°C). Cez to všetko na poludnie v lete cítime ako nás Slnko zohrieva, priam pečie. A popri tom zároveň veci okolo nás osvetľuje; je naj- silnejším prirodzeným svetelným zdrojom. Kadiaľ a ako táto energia zo Slnka k nám prichádza? Ide o elektromagnetické žiarenie. Teplo - infračervené žiarenie a svetlo sú len príkladmi elektromagnetického žiarenia. Toto žiarenie obsahuje aj iné formy, v závislosti od frekvencie. Ďalším príkladom sú rádiové vlny, ktoré nám umožňujú naladiť si rádio, či televízor na tú našu obľúbenú stanicu. Elektromagnetické žiarenie sa šíri priestorom, aj vákuom o rýchlosti svetla a to s ener- giou, ktorú nazývame elektro- magnetická. Rôznymi formami elektro- magnetickej energie sú elektrická energia a energia magnetického poľa. Sú vzájomne viazané. V generátore alebo motore meníme mechanickú energiu rotačného pohybu cez zmenu magnetického poľa na elektrickú energiu a naopak. Mechanická energia Poznáme dve formy mechanickej energie: Potenciálnu energiu a kinetickú energiu. Vzájomné prelievanie sa potenciálnej energie a kinetickej energie môžeme vidieť na skákajúcej lopte, ktorú rý- ak pustíme na zem odrazí sa a spätne svoju chlosť (a kinetickú energiu) premení na prekonanie gravitácie a návrat späť na miesto, odkiaľ sme ju spu- stili. Iným pekným príkladom je hojdačka, kde tieto premeny jednej formy na druhú sú viacnásobné. Sánkovanie, či zjazd auta z kopca s vypnutým motorom, sú tiež príkladom ako potenciálna energia daná polohou na kopci sa celá premení na kinetickú energiu dopredného pohybu. A pokiaľ by neexistovalo trenie, sánky, či auto by získanú rýchlosť už nestratili, pokiaľ by nevyšli na iný kopec. Zákon zachovania energie najdôležitejší zákon fyziky Pri ľubovoľných procesoch sa celková energia nezväčšuje (nenarastá) ani nezmenšuje. Energia sa môže meniť z jednej formy na druhú a odovzdávať z jedného telesa na druhé, no jej celková hodnota ostáva konštantná. Chemická energia Chemická energia je energia viazaná v stavbe molekúl jednot- livých látok. Prvky sú zložené z atómov spojených chemický- mi väzbami. Počas chemických reakcií a vzniku nových molekúl dochádza k uvoľneniu prebytoč- nej energie. Týmito zmenami sa zaoberá - termochémia. Autá spaľujúce benzín sú príkladom využitia chemickej energie skrytej vo fosílnom palive, v benzíne, či nafte. Palivo sa pri horení okysličuje, uhlík C sa viaže s kyslíkom, vznikajú spaliny s CO 2 , ktoré sa rozpínajú. Sú schopné konať prácu, zdvíha- jú piesty valcov motora. Ostatné prevodové mechanizmy áut už len premieňajú uvoľnenú energiu následne na pohyb kolies. Fotosyntéza je opakom hore- nia. Rastliny pohlcujú CO 2 a vplyvom slnečného žiarenia (teda elektromagnetického žiarenia vhodného frekvenčného rozsahu) viažu na svojich stenách rastlín uhlík C a uvoľňujú kyslík. Ten potom dýchame. Chemickú energiu môžeme aj zvyšovať. Príkladom môže byť nabíjanie akumulátorov, keď elektrickú energiu viažeme spätným spájaním sa elektrónov a iónov v elektrolyte. - -