31+ أمثلة على طاقة التنشيط: الاستخدامات والحقائق التفصيلية


في الفيزياء الجزيئية ، هو الحد الأدنى من الطاقة المطلوبة لتنشيط الجزيئات.

طاقة التنشيط هي الطاقة التي يتم توفيرها للمادة لإنجاز العمل. دعونا نرى بعض أمثلة طاقة التنشيط في هذه المقالة كما هو مذكور أدناه: -

أخف وزنا لإضاءة الغاز

يتم إشعال الغاز الطبيعي المتدفق إلى الموقد باستخدام شرارة ناتجة عن الولاعة. عند دفع مكبس الولاعة ، يتم تدليك الحجر بالقرب من طرف الولاعة وينتج شرارة بسبب الاحتكاك. هذا الحجر حساس للغاية ويتكون من سيراميك كهرضغطية يتكون في الغالب من الرصاص.

أشعل نار المعسكر

لإشعال نار المخيم ، فإن النار هي طاقة التنشيط لحرق الخشب.

سيحترق الخشب بتزويده بالطاقة الحرارية من حيث النار. سيتم استخدام هذه الطاقة الحرارية لكسر روابط الكربون والتفاعل مع الأكسجين لتكوين ثاني أكسيد الكربون.

الطاقة الحركية للجري

الطاقة للتشغيل التي نحصل عليها من الطاقة الكيميائية الكامنة للطعام. هذا يوفر لنا الطاقة الكامنة التي سيتم استخدامها للقيام بهذا العمل. حسنًا ، يتم تحويل هذه الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية بواسطة الطاقة الميكانيكية الناتجة عن القوة العضلية لجسمنا. ومن ثم ، فإن الطاقة الكامنة ، وكذلك الطاقة العضلية ، هي طاقات التنشيط هنا.

أطلق عود الثقاب

لإطلاق عود الثقاب ، نقوم بفرك عود الثقاب على السطح المكون من الفوسفور الأحمر.

عند الاحتكاك ، تمارس قوة الاحتكاك على كل من سطح وغطاء عود الثقاب. يتم تحويل هذه الطاقة الاحتكاكية إلى طاقة حرارية يتم توفيرها لإلكترونات الفسفور وينتج عن إثارة الإلكترونات نشوب حريق.

القفز على الترامبولين

يتم استخدام الترامبولين للقفز أعلى بنفس قوة الصدمة والحفاظ على زخم الجسم. لأخذ قفزة من الترامبولين ، يجب فرض كمية متساوية من الطاقة عن طريق القفز عليها ثم تحويلها إلى طاقة حركية والعودة إلى الطاقة الكامنة وتستمر الدورة حتى تحافظ على طاقتك الكامنة.

تسخين للغلي

للحصول على سائل لرفع درجة الحرارة إلى نقطة الغليان، المرحلة التي سيتغير فيها من الحالة السائلة إلى حالة البخار ، كمية الطاقة الحرارية التي يجب توفيرها لرفع درجة حرارة السائل إلى درجة حرارة الغليان.

النار لغلي السائل. حقوق الصورة: pixabay

التحليل الكهربائي

إنها عملية توليد تيار كهربائي من التفاعل الكيميائي الذي يحدث بين المحلين المتصلين مع السلك. اعتمادًا على توفر الأيونات ، هناك حركة للأيونات من حاوية إلى أخرى من خلال سلك متصل بالقضبان التي تم إدخالها في كل من الحلول. تنقل هذه الأيونات تيارًا كهربائيًا.

إحراق

إنها عملية توليد الحرارة والضوء من خلال التفاعل الكيميائي بين المواد والأكسجين من الهواء. يتم حمله إما بسبب قوة الاحتكاك أو الاحتراق.

مفتاح للمركبات

لبدء تشغيل السيارة ، تحتاج إلى مفتاح يعمل على تشغيل محرك السيارة.

مفتاح لبدء محرك الدراجة ؛ حقوق الصورة: Pixabay

عندما يبدأ المحرك في العمل ، يتحرك المكبس لأعلى ولأسفل ليحرق الوقود المزود من محرك الوقود ، وتبدأ السيارة.

أرجوحة

لضبط التأرجح على التذبذب ، يجب أن يعطي التذبذب الأولي. كلما زادت الزاوية التي تسحبها من الوضع الطبيعي للأرجوحة ، زاد الوقت الذي تستغرقه للعودة إلى الوضع الأولي.

شرارة

لتوليد شرارة يجب تطبيق قوة الاحتكاك أو يجب أن يكون هناك إمداد مستمر من الطاقة الحرارية لإثارة الإلكترون.

شرارة بسبب إثارة الإلكترون أثناء اللحام ؛
الصورة الائتمان: pixabay

لا بد أنك لاحظت الشرارة تخرج عندما تدق الظفر باستمرار. هذا يرجع إلى حقيقة أن قوة الاحتكاك يتم تحويلها إلى طاقة حرارية يتم توفيرها للإلكترونات الحرة الموجودة على السطح والتي تكون متحمسة مع الطاقة الإضافية المتاحة على شكل شرارة.

وقود للمحرك

لكي يعمل المحرك ، يجب أن يكون هناك إمداد بالوقود لحدوث عملية الاحتراق وتوفير الطاقة للنظام. بدون وقود ، لا يعمل المحرك. ومن ثم فإن الطاقة الكيميائية هي طاقة التنشيط لتحويلها إلى طاقة حرارية أثناء عملية الاحتراق.

باخرة

يعمل القارب البخاري على البخار الناتج عن غلي الماء في الغلاية. يتم توفير الطاقة الحرارية للغلاية عن طريق احتراق الخشب أو الفحم.

باخرة؛ حقوق الصورة: Pixabay

عندما تصل درجة حرارة الماء إلى نقطة الغليان ، يتحول الماء إلى حالة بخار ويدور التوربين.

دحرج الكرة

لدحرجة الكرة يجب الضغط الخارجي على الكرة. يجب أن تكون القوة متناسبة مع كتلة الكرة بحيث تتحرك موضعها الأولي وتتسارع. ومن ثم ، فإن الطاقة المطلوبة لتطبيق القوة المقابلة لكتلتها هي طاقة التنشيط.

أضيء المصباح

لإضاءة المصباح يجب أن يكون هناك مصدر للطاقة الكهربائية. يصدر المصباح إشعاعات بناءً على طاقة الإثارة لإلكترون المعدن المستخدم في المصباح.

زوبعة

ارتفاع درجة حرارة سطح البحر عن 270 سيطور C احتمال تطوير إعصار. يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى انخفاض الضغط الجوي إلى أقل من 1 ضغط جوي مما يؤدي إلى ارتفاع أبخرة الماء.

إعصار [عامة] حقوق الصورة: Pixabay

الطاقة الحركية التي تكتسبها الأبخرة كبيرة جدًا لدرجة أنها ترتفع إلى ارتفاع كبير ثم تتحول مرة أخرى إلى طاقة كامنة وتعود لأسفل وتستمر الدورة في تشكيل عين الإعصار بسبب الفراغ.

تبخر

يرجع تبخر أبخرة الماء في الغلاف الجوي أثناء الطقس البارد إلى الطاقة الحرارية التي تتلقاها جزيئات الماء أثناء أشعة الشمس الشديدة. يتم إعطاء هذه الطاقة عن طريق التبخر وتتكثف في الضباب. بسبب المناخ البارد ، يتم إعطاء المزيد من الطاقة الحرارية بواسطة المسطحات المائية.

الفحم في القطارات

يستخدم احتراق الفحم لتزويد المحرك بالطاقة ليعمل وتحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة حركية للقطار.

الفحم المستخدم للاحتراق ؛ حقوق الصورة: Pixabay

يتكون الفحم من الكربون الذي يتفاعل بسهولة مع الأكسجين الموجود في الهواء ليتحول إلى ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية الاحتراق.

قم بإزالة الأوساخ من الملابس

تتصرف جزيئات المنظفات مثل قضيب مغناطيسي مع الماء. في أحد طرفيه ، يعمل كمزيج محب للماء مع الماء وطرف آخر يعمل كطارد للماء بعيدًا عن جزيئات الماء. هذا يقلل أيضًا من قدرة التوتر السطحي للماء. ترفع هذه الجزيئات جزيئات الغبار عن القماش وتغسله بعيدًا.

الانشطار النووي

الانشطار هو تشعب النوى الأم لإنتاج نواتين ابنتين. يتم اكتساب الطاقة اللازمة للنواة الأم لتنفيذ التفاعل الانشطاري بواسطة الجسيم الساقط الذي يجعل النيوترون غير مستقر من خلال إعطاء الطاقة عند القصف به.

LED

يصدر الصمام الثنائي الباعث للضوء الضوء عند توصيله بالمصدر. يعتمد لون الضوء على فجوة الطاقة السيئة بين الصمام الثنائي.

مصباح يدوي LED حقوق الصورة: Pixabay

طاقة الإثارة مطلوبة لعبور هذا الحاجز بواسطة الإلكترون الحر الموجود في أشباه الموصلات التي توفرها الطاقة الكهربائية.

LDR

يعتمد المقاوم المعتمد على الضوء على شدة الضوء الساقط على المقاوم الضوئي. إذا كانت شدة الضوء الساقط على LDR هي الحد الأقصى ، فستكون قيمة المقاومة للمقاومة الضوئية أقل وإذا كانت شدة الضوء أقل ، فستكون قيمة المقاومة للمقاومة الضوئية أكبر.

أشباه الموصلات

أشباه الموصلات من نوعين يعتمدان على نوع العنصر المخدر لتشكيل أشباه الموصلات npn أو pnp. يبدأ أشباه الموصلات في إجراء عندما يتم توفير الطاقة للمادة في شكل طاقة كهربائية أو حرارية.

الألواح الشمسية

يوفر الألواح الشمسية يحول ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية ويحول العاكس التيار المستمر إلى تيار بديل.

الألواح الشمسية ، حقوق الصورة: Pixabay

عندما تسقط الفوتونات التي يحملها ضوء الشمس على اللوحة ، يتم استيعاب الطاقة بواسطة إلكترونات التكافؤ في السيليكون وتبدأ في التحرك نحو البروتونات. تسببت هذه الحركة في توليد تيار كهربائي.

انتقال الإلكترونات

لكي تنتقل الإلكترونات من مستوى طاقة واحد إلى مستوى طاقة أعلى ، يلزم توفير الكثير من الطاقة التي يتم توفيرها للإلكترون على شكل حرارة أو طاقة كهربائية. يصدر انتقال الإلكترونات الإشعاعات اعتمادًا على الطاقة المطلوبة للقفز عند مستويات الطاقة الأعلى. عند إطلاق الطاقة بواسطة الإلكترونات ، تنخفض الإلكترونات من المستوى الأعلى إلى مستويات الطاقة الأقل.

محرك

سيبدأ المحرك في العمل من خلال توفير مصدر الطاقة الكهربائية إلى طرفي المحرك. يعتمد مقدار الجهد المطلوب لتشغيل المحرك على القوة المغناطيسية لمجال المحرك.

طيارات

يتم التحكم في الطائرات بدون طيار عن بعد من خلال تغيير الجهد الموفر لمراوح الطائرة بدون طيار.

طائرات بدون طيار مستخدمة في مزرعة قطن ؛ حقوق الصورة: Pixabay

ستعمل الطائرة بدون طيار بشكل صحيح إذا تم استخدام المراوح الصحيحة مع محركات معينة ومصدر البطارية اعتمادًا على وزن طرازك.

المكثف (مكثف التشغيل)

يخزن المكثف كمية من الطاقة معه حتى بعد فصله عن الدائرة. يتم استخدام هذا كطاقة تنشيط بواسطة المراوح في البداية عند تشغيل المفتاح.

ضوء الشمس لعملية التمثيل الضوئي

يحتاج النبات إلى ضوء الشمس لإنتاج الغذاء والأكسجين. يستخدم النبات ثاني أكسيد الكربون لتكوين الجلوكوز.

أخف

أخف يتكون من وقود البيوتان شديد التفاعل مع الهواء وقابل للاشتعال عند ملامسته للهواء.

ولاعة؛ حقوق الصورة: Pixabay

عند الضغط على المقبض ، تولد قوة الاحتكاك شرارة. يتم تحرير الضغط وتحويل البيوتان إلى غاز يشتعل فيه النيران.

الأسئلة المتكررة

كيف تحسب طاقة التنشيط؟

طاقة التنشيط هي الطاقة التي يحتاجها النظام لإجراء العمل.

يتم حساب طاقة التنشيط باستخدام معادلة أرهينيوس للطاقة التي تعطى بالصيغة

حيث E.a هي طاقة التنشيط و k هو معدل ثابت.

كيف طاقة التنشيط ضرورية للغاية؟

طاقة التنشيط هي الطاقة المطلوبة لبدء العملية.

إنها الطاقة التي يتم توفيرها للنظام والتي يمكن تحويلها إلى شكل آخر من أشكال الطاقة في المستقبل ولكنها تتطلب الاستفادة من النظام الذي سيقوم بالعمل.

أيضا ، يرجى النقر لمعرفة المزيد 9+ أمثلة للطاقة المجانية.

أكشيتا ماباري

مرحبًا ، أنا أكشيتا ماباري. لقد حصلت على ماجستير. في الفيزياء. لقد عملت في مشاريع مثل النمذجة العددية للرياح والأمواج أثناء الإعصار ، وفيزياء اللعب وآلات التشويق الآلية في مدينة الملاهي على أساس الميكانيكا الكلاسيكية. لقد تابعت دورة تدريبية حول Arduino وأنجزت بعض المشاريع الصغيرة على Arduino UNO. أحب دائمًا استكشاف مناطق جديدة في مجال العلوم. أنا شخصياً أعتقد أن التعلم يكون أكثر حماساً عندما يتعلم بالإبداع. بصرف النظر عن هذا ، أحب القراءة ، والسفر ، والعزف على الجيتار ، وتحديد الصخور والطبقات ، والتصوير ، ولعب الشطرنج. اتصل بي على LinkedIn - LinkedIn.com/in/akshita-mapari-b38a68122

آخر المقالات