Способ передачи энергии солнца

Солнечная энергия (cолнце), способы передачи тепла (теплопроводность, конвекция и излучение)

Механическая энергия преобразуется в тепловую энергию , Температура объектов увеличивается за счет увеличения их скорости в связи с увеличением их кинетической энергии , Вы чувствуете тепло , когда вы потрите руки зимой , так как кинетическая энергия преобразуется в тепловую энергию от трения , когда вы встряхиваете металлические шары в закрытой трубке, их температура повышается из-за трения .

Как получить тепловую энергию?

Мы можем получать тепловую энергию многими способами, такими как Солнце и преобразование механической (кинетической) энергии в тепловую за счет трения , сжигание спичечной палочки при контакте с шероховатой поверхностью из-за преобразования механической энергии в тепловую энергию за счет трения , Гвоздь нагревается, когда вы вытаскиваете его из толстой деревянной детали, потому что трение между гвоздем и деревянной частью генерирует тепловую энергию, которая вызывает нагрев ногтя.

Когда вы переворачиваете велосипед, позвольте педали вращаться быстро, затем сильно нажмите на велосипедные тормоза, коснитесь рамы колеса после его остановки, вы почувствуете, что шина и тормоза нагреваются из-за трения между ними, потому что механическая энергия преобразуется в тепловая энергия .

Когда вы кладете сферы в пластиковую банку и регистрируете их температуру с помощью термометра , температура сфер постепенно увеличивается после встряхивания. Увеличение скорости сфер и их трения друг о друга во время встряхивания приводит к увеличению их кинетической энергии и, следовательно, их температуры. поднимается.

Кинетическая энергия превращается в тепловую , поскольку движение сфер и их трение друг о друга повышают температуру , температура прямо пропорциональна скорости объектов и, следовательно, их кинетической энергии .

Как передается тепловая энергия?

Тепло передается от объекта с более высокой температурой к другим более низкой температуре, а затем она останавливается , когда они равны по температуре, тепло является одной из форм энергии , которая передается от объекта с более высокой температурой к тому , что с более низкой температурой, температурой — это тепловое состояние, которое определяет направление тепловой энергии от объекта или к объекту, когда он вступает в контакт с другим.

Способы передачи тепла

• Передача тепла за счет теплопроводности через некоторые твердые предметы.
• Перенос тепла за счет конвекции через газов и жидкостей.
• Передача тепла с помощью излучения через материальные среды и нематериальные из них (пробела).

Передача тепла за счет теплопроводности

Тепло передается за счет теплопроводности через некоторые твердые предметы (металлическую ложку) с одной стороны на другую.Сковороды состоят из меди и алюминия, потому что они хорошо проводят тепло.Когда вы кладете металлическую ложку в чашку горячего чая на Со временем вы почувствуете жар ложки, потому что тепло передается через твердые тела за счет теплопроводности.

Передача тепла за счет теплопроводности — это передача тепла через некоторые твердые предметы от части с более высокой температурой к части с более низкой температурой.Вы чувствуете жар, когда дотрагиваетесь до горячей металлической ложки, потому что тепло передается от горячего объекта (ложки) к холодному объект по проводимости

Передача тепла конвекцией

Передача тепла путем конвекции — это передача тепла в газах и жидкостях, где горячие молекулы с меньшей плотностью поднимаются вверх, а более холодные молекулы с большей плотностью падают вниз . Морозильная камера холодильника находится в верхней части холодильника, потому что, когда воздух охлаждается, его плотность увеличивается, поэтому он падает, чтобы охладить продукты в холодильнике, в то время как горячий воздух (с низкой плотностью ) поднимается вверх, чтобы снова охладиться, и так далее.

Электронагреватель размещается в нижней части комнаты, потому что, когда воздух (вокруг обогревателя) нагревается, его плотность уменьшается, поэтому он поднимается вверх, чтобы согреть комнату, в то время как холодный воздух (с высокой плотностью) падает вниз, чтобы нагреться. снова и так далее . Кондиционер закреплен в верхней части комнаты, чтобы охлаждать воздух в верхней части комнаты, где его плотность увеличивается, поэтому он падает вниз, в то время как горячий воздух поднимается вверх, чтобы охладиться и скоро.

Передача тепла излучением

Тепла от Солнца передается на Землю без какой — либо потребности в материальной среде , и таким образом , как известно , как передача тепла за счет излучения , тепло переносится излучением через материальные средства массовой информации и нематериальных из них, тепло передается от обогреватель нашего тела конвекцией и излучением .

Передача тепла посредством излучения — это передача тепла от горячего объекта к другому без какой-либо материальной среды, через которую передается тепло. Тепло передается от всех источников света посредством конвекции и излучения, в то время как тепло передается от Солнца посредством только радиация .

Тепла от Солнца передается нам излучением , потому что есть пространство (вакуум) между солнцем и Землей и передачи тепла путем излучения не нуждается в материальной среде , через которую теплу передачи.

Надев темные одежды в зимнее время, чтобы поглощать тепло от солнца , носить легкую одежду цвета летом , чтобы отражать солнечные лучи, тепла от Солнца не доходит до Земли за счет теплопроводности или конвекции, оно не передается за счет теплопроводности , так как воздух является плохим проводником тепла и не передается конвекцией, потому что между Солнцем и Землей есть пространство (вакуум) .

Технологические приложения, производящие тепло

Существует множество технологических применений, которые производят тепло , но они отличаются:

• Энергетические ресурсы, от которых они зависят.
• Вид энергоресурсов.
• Влияние на окружающую среду.

Некоторые примеры технологических приложений, которые производят тепловую энергию

Электрический нагреватель, электрический водонагреватель и электрическая плита зависят от электричества, которое является возобновляемым источником энергии и не загрязняет окружающую среду, солнечный нагреватель и солнечная печь зависят от Солнца, которое является постоянным источником энергии и не загрязняет окружающую среду .

Газовая или бензиновая плита зависит от нефтепродуктов, которые являются невозобновляемыми источниками энергии и загрязняют окружающую среду. Газовая печь зависит от природного газа (бутана), который является невозобновляемым источником энергии и загрязняет окружающую среду.

Угль огнь зависит от угля , который является невозобновляемыми ресурсами энергии и загрязняющим к окружающей среде, В солнечных элементах и солнечные батареях, Солнечная энергия превращается в электрическую энергию , в солнечном нагревателе, солнечные печи и солнечная печь, солнечная энергия переходит в тепловая энергия .

Солнечная энергия (Солнце) является источником большинства энергий.

Солнечная энергия считается самым чистым и дешевым источником энергии, потому что она не загрязняет окружающую среду, она превращается в другие виды энергии, такие как химическая энергия, хранящаяся в нефтяном масле и угле, химическая энергия сохраняется в растениях в процессе фотосинтеза , тепловая энергия как в солнечной печи (духовке) и солнечном нагревателе, Электроэнергия, как в солнечных элементах или солнечных батареях, превращается в:

• Световая и тепловая энергия,как в электрической лампе .
• Кинетическая энергия как у электровентилятора.
• Тепловая энергия как в электронагревателе.

Производство электричества из солнечной энергии предпочтительнее, чем за счет сжигания топлива, поскольку солнечная энергия является постоянным источником энергии, Солнце — чистым источником энергии , который не загрязняет окружающую среду,

В качестве источников тепловой энергии предпочтительнее использовать Солнце и электричество, чем уголь и бензин, потому что Солнце и электричество не загрязняют окружающую среду, в то время как уголь и бензин загрязняют окружающую среду.

Источник

Как рождается энергия Солнца?

Есть одна причина, по которой Земля является единственным местом в Солнечной системе, где существует и процветает жизнь. Конечно, ученые подозревают, что под ледяной поверхностью Европы или Энцелада может тоже существовать микробная или даже водная форма жизни, также ее могут найти и в метановых озерах Титана. Но до поры до времени Земля остается единственным местом, которое обладает всеми необходимыми условиями для существования жизни.

Одна из причин этому заключается в том, что Земля расположена в потенциально обитаемой зоне вокруг Солнца (так называемой «зоне Златовласки»). Это означает, что она находится в нужном месте (не слишком далеко и не слишком близко), чтобы получать обильную энергию Солнца, в которую входит свет и тепло, необходимые для протекания химических реакций. Но как именно Солнце обеспечивает нас энергией? Какие этапы проходит энергия на пути к нам, на планету Земля?

Все самые свежие новости из мира высоких технологий вы также можете найти в Google News.

Ответ начинается с того, что Солнце, как и все звезды, может вырабатывать энергию, поскольку является, по сути, массивным термоядерным реактором. Ученые считают, что оно началось с огромного облака газа и частиц (т. е. туманности), которое коллапсировало под силой собственной тяжести — это так называемая теория туманности. В этом процессе родился не только большой шар света в центре нашей Солнечной системы, но и водород, собранный в этом центре, начал синтезироваться с образованием солнечной энергии.

Технически известный как ядерный синтез, этот процесс высвобождает огромное количество энергии в виде тепла и света. Но на пути из центра Солнца к планете Земля эта энергия проходит через ряд важных этапов. В конце концов, все сводится к слоям Солнца, и роль каждого из них играет важную роль в процессе обеспечения нашей планеты важнейшей для жизни энергией.

Ядро Солнца — это область, которая простирается от центра до 20-25% радиуса светила. Именно здесь, в ядре, производится энергия, порождаемая преобразованием атомов водорода (H) в молекулы гелия (He). Это возможно благодаря огромному давлению и высокой температуре, присущим ядру, которые, по оценкам, эквивалентны 250 миллиардам атмосфер (25,33 триллиона кПа) и 15,7 миллионам градусов по Цельсию, соответственно.

Конечным результатом является слияние четырех протонов (молекул водорода) в одну альфа-частицу — два протона и два нейтрона, связанных между собой в частицу, идентичной ядру гелия. В этом процессе высвобождается два позитрона, а также два нейтрино (что меняет два протона на нейтроны) и энергия.

Ядро — единственная часть Солнца, которая производит значительное количество тепла в процессе синтеза. По сути, 99% энергии, произведенной Солнцем, содержится в пределах 24% радиуса Солнца. К 30% радиуса синтез почти целиком прекращается. Остаток Солнца подогревается энергией, которая передается из ядра через последовательные слои, в конечном счете достигая солнечной фотосферы и утекая в космос в виде солнечного света или кинетической энергии частиц.

Солнце высвобождает энергию, преобразуя массу в энергию со скоростью 4,26 миллиона метрических тонн в секунду, что эквивалентно 38,460 септиллионам ватт в секунду. Чтобы вам было понятнее, это эквивалентно взрывам 1 820 000 000 «царь-бомб» — самой мощной термоядерной бомбы в истории человечества.

Зона лучистого переноса

Эта зона находится сразу после ядра и простирается на 0,7 солнечного радиуса. В этом слое нет тепловой конвекции, но солнечная материя очень горячая и достаточно плотная, чтобы тепловое излучение запросто передавало интенсивное тепло из ядра наружу. В основном она включает ионы водорода и гелия, испускающие фотоны, которые проходят короткое расстояние и поглощаются другими ионами.

Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.

Температура этого слоя пониже, примерно от 7 миллионов градусов ближе к ядру до 2 миллионов градусов на границе конвективной зоны. Плотность тоже падает в сто раз с 20 г/см³ ближе к ядру до 0,2 г/см³ у верхней границы.

Конвективная зона

Это внешний слой Солнца, на долю которого приходится все, что выходит за рамки 70% внутреннего радиуса Солнца (и уходит примерно на 200 000 километров ниже поверхности). Здесь температура ниже, чем в радиационной зоне, и тяжелые атомы не полностью ионизированы. В результате радиационный перенос тепла проходит менее эффективно, и плотность плазмы достаточно низка, чтобы позволить появляться конвективным потокам.

Из-за этого поднимающиеся тепловые ячейки переносят большую часть тепла наружу к фотосфере Солнца. После тог, как эти ячейки поднимаются чуть ниже фотосферической поверхности, их материал охлаждается, а плотность увеличивается. Это приводит к тому, что они опускаются к основанию конвективной зоны снова — где забирают еще тепло и продолжают конвективный цикл.

На поверхности Солнца температура падает до примерно 5700 градусов по Цельсию. Турбулентная конвекция этого слоя Солнца также вызывает эффект, который вырабатывает магнитные северный и южный полюса по всей поверхности Солнца.

Именно в этом слое также появляются солнечные пятна, которые кажутся темными по сравнению с окружающей область. Эти пятна соответствуют концентрациям потоков магнитного поля, которые осуществляют конвекцию и приводят к падению температуры на поверхности по сравнению с окружающим материалом.

Фотосфера

Наконец, есть фотосфера, видимая поверхность Солнца. Именно здесь солнечный свет и тепло, излученные и поднятые на поверхность, распространяются в космос. Температуры в этом слое варьируются между 4500 и 6000 градусами. Поскольку верхняя часть фотосферы холоднее нижней, Солнце кажется ярче в центре и темнее по бокам: это явление известно как затемнение лимба.

Толщина фотосферы — сотни километров, именно в этой области Солнце становится непрозрачным для видимого света. Причина этого в уменьшении количества отрицательно заряженных ионов водорода (H-), которые с легкостью поглощают видимый свет. И наоборот, видимый свет, который мы видим, рождается в процессе реакции электронов с атомами водорода с образованием ионов H-.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.

Энергия, испускаемая фотосферой, распространяется в космосе и достигает атмосферы Земли и других планет Солнечной системы. Здесь, на Земле, верхний слой атмосферы (озоновый слой) фильтрует большую часть ультрафиолетового излучения Солнца, но пропускает часть на поверхность. Затем эта энергия поглощается воздухом и земной корой, согревает нашу планету и обеспечивает организмы источником энергии.

Солнце находится в центре биологических и химических процессов на Земле. Без него жизненный цикл растений и животных закончился бы, циркадные ритмы всех земных существ были бы сорваны, и жизнь на Земле перестала бы существовать. Важность Солнца была признана еще в доисторические времена, и многие культуры рассматривали его как божество (и зачастую помещали его в качестве главного божества в свои пантеоны).

Однако только в последние несколько столетий мы начали понимать процессы, которые питают Солнце. Благодаря постоянным исследованиям физиков, астрономов и биологов, мы теперь можем понять, как Солнце производит энергию и как она проходит через нашу Солнечную систему. Изучение известной Вселенной с ее разнообразием звездных систем и экзопланет также помогает нам провести аналогию с другими типами звезд.

Источник