طاقة الجاذبية المحتملة إلى طاقة حرارية: كيفية التحويل ، متى ، أين ، أمثلة وحقائق


الطاقة الحرارية هي طاقة مشعة ترسل في شكل موجات حرارية تزيد من الطاقة الداخلية للنظام. سنرى كيف يتم تحويل طاقة وضع الجاذبية إلى طاقة حرارية.

يكتسب الجسم طاقة الجاذبية الكامنة عند رفعه فوق سطح الأرض والتي يتم تحويلها إلى طاقة حرارية عندما يصطدم بالعائق على طول مساره بسبب الاهتزازات والصدمات المفروضة على بعضها البعض.

كيف ترتبط إمكانات الجاذبية والطاقة الحرارية؟

الطاقة الحرارية هي مزيج من طاقة الجاذبية الكامنة أيضًا.

جهد الجاذبية هو الطاقة المطلوبة للقيام بالعمل في إحضار الجسم من مسافة بعيدة إلى النقطة المرجعية. هذا يزيد من الطاقة الكامنة وبالتالي الطاقة الحرارية الداخلية للجسم.

كيف يتم تحويل طاقة الجاذبية الكامنة إلى طاقة حرارية؟

يمكن تحويل طاقة الجاذبية الكامنة لجسم ما إلى طاقة حرارية اعتمادًا على النتائج.

إذا اصطدم الجسم الذي يمتلك طاقة وضع الجاذبية بأي عقبة بينهما ، فسيتم تحويل جزء من طاقته إلى طاقة حرارية ، وإذا تعرض للاهتزازات ، فسيتم أيضًا تحويل هذه الطاقة الاهتزازية إلى طاقة حرارية.

متى يتم تحويل طاقة وضع الجاذبية إلى طاقة حرارية؟

الطاقة الحرارية هي شكل من أشكال الطاقة الحرارية.

الجاذبية الطاقة الكامنة يتم تحويله إلى طاقة حرارية حيث يصطدم الجسم المتساقط من ارتفاع فوق سطح الأرض بجسم آخر.

عند الاصطدام بجسم آخر ، تنتقل هذه الطاقة على شكل اهتزازات واحتكاك إلى كل من الجسم الذي يفقد طاقة وضع الجاذبية. ينتج عن هذا الاهتزاز والاحتكاك طاقة حرارية وهي طاقة حرارية.

أين يتم تحويل طاقة الجاذبية الكامنة إلى طاقة حرارية؟

يتم تحويل طاقة الجاذبية الكامنة إلى طاقة حرارية عند نقطة القصف.

نظرًا لأن الجسم الموجود على ارتفاع فوق سطح الأرض يسخن السطح أو أي جسم آخر ، يتم إنتاج الطاقة الحرارية بسبب الاحتكاك والاهتزازات.

طاقة وضع الجاذبية إلى صيغة الطاقة الحرارية

يكتسب الجسم طاقة وضع الجاذبية عندما يتحرك في اتجاه عكس قوة الجاذبية الأرضية، أي الطاقة الكامنة التي يكتسبها الكائن وتعطيها العلاقة ،

U = mgh

بينما، الطاقة الحرارية هي الطاقة الحرارية الناتجة عن طاقة الاهتزاز الناتجة عن تأثير القوة. حسنًا ، إنه يغير أيضًا درجة حرارة النظام ، ومن ثم تُعطى الطاقة الحرارية بواسطة المعادلة

س = mcΔT

حيث ΔT هو تغير في درجة الحرارة و

ج هي حرارة محددة

الطاقة الكامنة للجاذبية المحولة إلى الطاقة الحرارية لنفس الجسم ستزيد من درجة حرارة النظام ثم تعطى من خلال العلاقة

mgh = mcΔT

gh = cΔT

ΔT = غ / ج

يعتمد التغيير في درجة الحرارة على الارتفاع الذي يرتفع عنده الجسم والذي يوضح أيضًا طاقة الجاذبية الكامنة التي يكتسبها الجسم.

طاقة وضع الجاذبية لكفاءة الطاقة الحرارية

الكفاءة هنا هي الطاقة الحرارية الناتجة عن تحويل طاقة الجاذبية الكامنة للكائن المعطى كـ

ستكون الكفاءة واحدة إذا كان جهد الجاذبية بأكمله يتم تحويل الطاقة إلى طاقة حرارية الطاقة.

أمثلة الطاقة الكامنة الجاذبية إلى الطاقة الحرارية

فيما يلي قائمة بإمكانية الجاذبية لأمثلة على الطاقة الحرارية: -

شلال

يحول تدفق المياه الذي يسقط من الجرف الطاقة الميكانيكية واكتساب الجاذبية المحتملة الطاقة.

طاقة الجاذبية الكامنة للطاقة الحرارية
شلال؛ حقوق الصورة: pixabay

ينتج عن السقوط المستمر للماء وتآكل جزيئات الماء فيما بينها وسطح الصخور طاقة حرارية.

تشكيل الصهارة

نظرًا لإمكانية الجاذبية ، فإن الصخور والحطام المغمورة تحت القشرة تزداد سخونة مع زيادة الضغط ودرجة الحرارة أسفل العمق.

البراكين

تكتسب الصهارة الساخنة طاقة الجاذبية الكامنة وتتحرك في الاتجاه التصاعدي لتصل إلى سطح الأرض ، وتطلق الطاقة الحرارية في المناطق المحيطة.

الالعاب النارية

تنفجر المفرقعات عندما تصل إلى ارتفاع معين في الهواء. يشع طاقة ضوئية ويطلق طاقة حرارية في الغلاف الجوي.

مفرقعات نارية حقوق الصورة: pixabay

الطاقة الحرارية الأرضية

تستخدم الطاقة الحرارية الأرضية لتشغيل التوربينات لتوليد الطاقة الكهربائية. تقوم الجزيئات التي تستوعب الطاقة الحرارية من عمق الأرض بتحويل مرحلتها إلى أبخرة وتسرع صعودًا لتكتسب طاقة الجاذبية الكامنة التي تصطدم بعد ذلك على سطح التوربين لإنتاج الطاقة الحرارية.

ضرب كرة السلة على حافة السلة

تمتلك كرة السلة في الهواء طاقة وضع الجاذبية التي يتم تحويلها إلى طاقة حرارية عندما تضرب الكرة السلة وتكتسب بعض الحرارة.

تحطم طائرة

الطائرة في الجو تمتلك الحركية وكذلك طاقة الجاذبية الكامنة عاليا في الهواء. في حالة تعطلها بسبب حادث ما ، يتم توليد الطاقة الحرارية.

تحطم طائرة حقوق الصورة: pixabay

تبخر

تكتسب أبخرة الماء المتبخرة في الهواء طاقة الجاذبية الكامنة عند كل ارتفاع في الارتفاع. نتيجة لذلك ، يزداد عدد جزيئات الهباء الجوي في الهواء ، وتظل موجات الحرارة المشعة محاصرة في الهواء مما يزيد من الطاقة الحرارية.

وثبة

النبلة عند ضرب dartboard ، يتم تحويل طاقة الجاذبية الكامنة إلى طاقة حرارية بسبب قوة الاحتكاك.

إمساك الكرة

عندما تسقط الكرة من ارتفاع عالٍ ، ستشعر بالتأثير على يدك كما أنها تحول طاقة الكرة إلى طاقة حرارية.

الأسئلة المتكررة

كيف تتحول طاقة الجاذبية الكامنة إلى طاقة اهتزازية؟

قد يصطدم الجسم المتسارع لأعلى باكتساب طاقة وضع الجاذبية أي جسم آخر بطريقة ما.

عند الضرب ، يتغير اتجاه حركته وتنتقل هذه الطاقة على شكل موجة تنتج أيضًا الطاقة الصوتية التي تنتقل في موجة طولية وهذا بسبب الاهتزازات الناتجة عن الموجات المتذبذبة عبر الجسم.

ما هو تأثير الكائن؟

التأثير هو قوة متساوية ومعاكسة تنبثق من الجسمين بسبب اصطدام الجسمين.

يتم حساب تأثير الجسم على أنه إجمالي الطاقة الحركية التي يتحرك بها الجسم مقسومة على المسافة التي قطعها.

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