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L' energia - Leggi della termodinamica - Coggle Diagram
L' energia -
Leggi della termodinamica
Cos'è la termodinamica? La termodinamica è la branca della fisica classica e della chimica che studia e descrive le trasformazioni termodinamiche indotte da calore a lavoro e viceversa in un sistema termodinamico, in seguito a processi che coinvolgono cambiamenti delle variabili di stato temperatura ed energia.
Il primo principio della termodinamica afferma che: l'energia può essere convertita da una forma in un'altra, ma non può essere né creata né distrutta
L'invarianza della quantità totale dell'energia è espressa dal principio di conservazione dell'energia, secondo il quale la variazione di energia in una regione di spazio è uguale al flusso netto di energia che fluisce verso lo spazio esterno. Sebbene l'espressione esatta dell'energia possa variare a seconda dei casi considerati, finora non è stato scoperto nessun processo in grado di incrementare o diminuire globalmente l'energia, questa può solo cambiare forma trasformandosi.
Il principio di conservazione ha guidato la scoperta di nuove forme di energia e ha permesso di scoprire nuovi tipi di processi fisici e perfino nuove particelle
https://youtu.be/tMSLdxTrvWI
Il secondo principio della termodinamica, noto anche come enunciato di Clausius, afferma che: il calore non può fluire spontaneamente da un corpo freddo a uno più caldo
Il principio zero della termodinamica afferma che: se un corpo "A" è in equilibrio termico con un corpo "B" e, a sua volta, il corpo "B" è in equilibrio termico con un corpo "C", allora anche "A" e "C" sono in equilibrio termico fra loro
Il terzo principio della termodinamica afferma che: il valore dell'entropia di un cristallo puro, perfetto, è zero allo zero assoluto
Che cos'è l'energia? L'energia è la capacità che ha un corpo di compiere del lavoro. Un treno si muove grazie all'energia elettrica e le pale di un mulino girano grazie all'energia del vento o dell'acqua. In questi casi, come in molti altri, l'energia è sempre collegata al movimento di un corpo e di conseguenza al lavoro che esso compie.
Ci sono diverse forme di energia,
le principali sono:
Per energia solare si intende l'energia sprigionata dal Sole e trasmessa sulla Terra sotto forma di radiazione elettromagnetica (luce e calore). Sfruttando direttamente tale energia, attraverso tecnologie opportune, è possibile ottenere la produzione di corrente elettrica e di calore.
L'energia chimica è una forma di energia interna immagazzinata nei legami chimici. Essa varia nelle reazioni chimiche, che possono produrne un aumento sfruttando un assorbimento di calore, o una riduzione frequentemente con la produzione di calore, attraverso la formazione o rottura dei legami.
L'energia elettrica è l'energia causata dallo spostamento di cariche elettriche, chiamate elettroni. Poiché le cariche che causano l'energia si muovono, l'energia elettrica è una forma di energia cinetica. Fulmini, batterie e persino anguille elettriche sono esempi di energia elettrica in azione!
L'energia nucleare è una forma di energia derivata dalle reazioni nucleari e dalla forza nucleare che tiene insieme il nucleo atomico. È il legame che tiene uniti i nucleoni ( neutroni e protoni ) nel nucleo di un atomo. L'energia nucleare è una fonte di energia basata sulla esplorazione dell'infinitamente piccolo.
L'energia potenziale è un energia non ancora attivata posseduta da un corpo in stato di quiete ma con la capacità di compiere un lavoro. Tipica di tutti i corpi che si trovano a una certa altezza rispetto al livello di riferimento per esempio il suolo.
L'energia cinetica è l'energia posseduta da un corpo a causa del suo movimento. E' il lavoro che si deve compiere per far muovere un corpo, inizialmente fermo, ad una determinata velocità di movimento. L'energia cinetica è determinata dalla massa del corpo (m) e dalla velocità di movimento.
L'energia meccanica è la somma di energia cinetica ed energia potenziale attinenti allo stesso sistema, da distinguere dall'energia totale del sistema in cui rientra anche l'energia interna. Quando due sistemi si scambiano tra loro energia meccanica, tale energia in transito è definita lavoro.
L'energia termica è la somma dell'energia cinetica generata dal moto degli atomi, delle particelle e delle molecole all'interno della materia. Quando un corpo viene scaldato aumenta il moto, le vibrazioni e le collisioni degli atomi. L'eccitazione degli atomi genera l'energia termica.
Esistono due diverse fonti di energia:
rinnovabili e non rinnovabili
Le fonti rinnovabili provengono da elementi naturali in continua riproduzione e sono:
Sole, fonte primaria in assoluto, sfruttato in vari modi. Il sole è una stella di media grandezza, costituita da gas incandescenti, formati principalmente da idrogeno per ¾ ed elio per ¼.
Vento, usato da generatori eolici. I venti sono masse d'aria che si spostano orizzontalmente sulla superficie terrestre, da zone di alta pressione (anticiclonica) verso zone di bassa pressione (ciclonica).
Biomasse, vegetali e materiali organici. Le biomasse sono materiali di origine organica utilizzate per produrre energia elettrica ( elettricità ) o energia termica ( riscaldamento ).
Geotermie, calore proveniente dalla superficie terrestre.
Le maree sono periodici cambiamenti del livello del mare. Le maree sono dovute alla forza di attrazione che la Luna e il Sole esercitano sulle masse d'acqua presenti sulla Terra. Esse si ripetono periodicamente due volte al giorno ogni sei ore circa.
Le fonti non rinnovabili sono definite anche esauribili perché le risorse di tali materiali nel pianeta sono limitate e sono:
Combustibili fossili, derivati dalla lenta decomposizione di sostanze organiche:
Carbone, usato solido o trasformato;
Gas, che si trova spesso insieme al petrolio;
Petrolio, da cui derivano carburanti e altre sostanze.
Minerali radioattivi - Uranio, per le centrali radio attivi
https://youtu.be/uIkh0KMdhAo
https://coggle.it/diagram/YafQ--TqIhbqq1F5/t/-