תשובה:
הוא מודד את היחס בין האנרגיה הזמינה לשימוש לכמות האנרגיה מהמקור.
הסבר:
אנרגיה לא ניתן ליצור ולא נהרסו, רק השתנה בצורה. אנטרופיה (הפרעה) היא תמיד הגדלת, ולכן אפילו את השינוי של אנרגיה מצורה אחת לאחרת גם "מאבד" אנרגיה לסביבה. בידיעה כיצד "יעיל" תהליך המרת אנרגיה עוזר לנו לבחור תהליכים המשתמשים בכמות מינימלית של מקור האנרגיה עבור הטופס הסופי הרצוי או להשתמש.
לדוגמה, מנוע הרכב עושה מספר המרות אנרגיה. הראשון הוא מאנרגיה כימית (פוטנציאלית) לאנרגיה תרמית (חום) בשריפת הדלק. השני הוא מן האנרגיה התרמית לאנרגיה מכנית באמצעות מנוע העיצוב. כי אנרגיה מכנית עובר כמה שינויים מכניים אחרים האנרגיה מן הבוכנה הראשונית על הכונן הסופי של סרני הגלגל. חלק מן האנרגיה מכני מומר אנרגיה חשמלית על ידי גנרטורים. בכל פעם שהאנרגיה משתנה בצורה או ביישום, חלק ממנה אבוד לסביבה כאנרגיה תרמית (חום).
לכן, אנחנו לעולם לא מקבלים "100%" של אנרגיה זמינה ממקור לתוך עבודה שימושית. בדוגמה זו, אנו עשויים רק בסופו של דבר באמצעות 15-30% של האנרגיה הכימית הכלול הדלק! ראה גם: http://www.fueleconomy.gov/feg/atv.shtml לקבלת פרטים על הרכב.
זה נכון גם עבור ייצור חשמל, בין אם מפחם, שמן, הידרו, גרעיני או השמש. כדי להבין את ההשפעות הסביבתיות יש צורך להסתכל על העלות הכוללת של ייצור אנרגיה, לא רק את השלב הסופי! חומרי בניין, עלויות, השפעות סביבתיות (זיהום), קרקע ומים השימוש, עלויות התפעול, חומרי פסולת, ויעילות הפקה והפצה כל צריך להיות מוערך בזהירות לפני שאנחנו באמת יכולים להחליט מה היא "טוב" אנרגיה הטכנולוגיה.
מהו שימור האנרגיה? + דוגמה
חוק שימור האנרגיה קובע כי כמות האנרגיה הכוללת במערכת סגורה - מערכת שאינה פועלת על ידי כוחות חיצוניים - תישאר קבועה. כדוגמה, תמונה מטוטלת מתנדנד קדימה ואחורה. אם אתה לא חושב על גרור אוויר או חיכוך, אז במהלך כל נדנדה המטוטלת תגיע באותו גובה. הסיבה לכך היא האנרגיה הפוטנציאלית gravitational שלה, בשל גובהו, מומר ישירות לתוך אנרגיה קינטית, אשר מוכתב על ידי מהירות. האנרגיה הכוללת של המטוטלת תהיה סכום האנרגיה הקינטית שלה והאנרגיה הפוטנציאלית הכבידתית שלה, והאנרגיה הכוללת הזו תישאר תמיד זהה, אלא אם כן היא נדחפת על ידי אובייקט אחר. ניתן ליישם את אותם מושגים על כל המערכות הסגורות.
מהי יעילות האנרגיה של הצרכנים? + דוגמה
יעילות האנרגיה של הצרכן היא כמות האנרגיה שאדם מנצל בהצלחה מכל אורגניזם שהוא צורף; זה יהיה תלוי משתנים מרובים. כאשר הצרכן אוכל משהו, כמות מסוימת של האנרגיה הזמינה מהפריט מזון עובר לצרכן, אבל לא כל האנרגיה של פריט מזון זה נגיש לצרכן. התמונה שלהלן מראה חזותית של העברת אנרגיה וכיצד הוא נשבר. כפי שאתה יכול לראות, הצרכן העיקרי אין את כל האנרגיה מן הצמח הזמין לה. רק את האנרגיה המאוחסנת ירוק זמין לצרכן. לפיכך, הצרכן העיקרי הולך להיות יעיל יותר מאשר צרכן משני. הצרכן המשני יהיה יעיל יותר מאשר הצרכן שלישוני. בתמונה למטה, סנאי הקרקע צורכת את הצמח אבל אז השועל צורכת את הסנאי. השועל הוא פחות יעיל מאשר הסנאי, כי הסנאי צורכת את כל האנרגיה
מדוע לא ניתן למדוד ישירות את האנתלפיה? + דוגמה
כי זה פונקציה של משתנים שאינם מכנים כל המשתנים הטבעיים. המשתנים הטבעיים הם אלה שאנו יכולים למדוד בקלות ממדידות ישירות, כמו נפח, לחץ וטמפרטורה. T: טמפרטורה V: נפח P: לחץ S: אנטרופיה G: Gibbs 'חינם אנרגיה H: אנתלפיה להלן הגזירה קפדנית במקצת מראה איך אנחנו יכולים למדוד אנתלפיה, אפילו בעקיפין. בסופו של דבר אנחנו מקבלים ביטוי המאפשר לנו למדוד את האנתלפיה בטמפרטורה קבועה! אנתלפיה היא פונקציה של אנטרופיה, לחץ, טמפרטורה, נפח, עם טמפרטורה, לחץ, נפח כמו משתנים טבעיים שלה תחת יחס זה מקסוול: H = H (S, P) dH = TdS + VdP (Eq.1) מקסוול ביחס אנחנו לא צריכים להשתמש במשוואה זו כאן; הנקודה היא, אנחנו לא יכולים ישירות למדוד ישירות אנטרופי