Energi och Arbete


tsunamiBilden föreställer tsunamin annandag jul 2006. Enorma mängder energi frigjordes vid jordbävningen utanför Sumatra. Tillräckligt för att generera jättelika tsunamis i alla väderstreck.

Fysikaliskt arbete W= F · s lagras som energi. Uppmärksamma här att det är produkten av kraftens komposant i förflyttningens riktning som används här. Alltså
W = F · s · cos(θ). Enheten blir Nm som även kallas Joule.

Omvänt säger man att energi är förmågan att utföra ett arbete.

Arbete som utförs av ett system är negativt.

Arbete som utförs på ett system är positivt.

Ett termodynamiskt systems totala energi benämns entalpi, H.

I endotermiska reaktioner är ΔH > 0 i.e. energi upptas från omgivningen medan ΔH < 0 vid exoterma reaktioner dvs energi avges.

Energi finns i många olika former:

Rörelse energi

lägesenergi

kemisk energi

termisk energi

kärnenergi

elektrisk energi

materia (E = mc2)

Energiprincipen eller termodynamikens första huvudsats: Energi kan varken skapas eller förstöras bara omvandlas mellan olika former. Den totala mängden energi i universum är konstant och den fanns redan vid Big Bang. Om något förtjänar epitetet livsgnista är det energin i universum Gud kommer in i bilden som svar på frågan om hur den skapades.

Genom att utföra ett arbete kan man omvandla energi från en form till en annan.

Vid alla energiomvandlingar försvinner en del av energin som friktion dvs värmeenergi.

Effekten är ett mått på hur snabbt man kan utföra ett visst arbete. P = W/t.

Ko + U0 + W = Wtot

Enheten blir J/s som även kallas Watt (W).

W=Fs ger P = Fs/t = Fv.

Arbete-energi teoremet: Det arbete som utförs på ett föremål är lika med förändringen av föremålets rörelseenergi. W =mv2/2 – mu2/2.

Varje konservativt kraftfält är förknippat med en potentiell energi. Utför man ett arbete mot fältriktningen lagras det som potentiell energi.

I gravitationsfältet beräknas den som
F ·s = mgh.

I ett konservativt kraftfält är arbetet oberoende av vägen. Det beror endast på start- och slutpunkten. Det inses enkelt genom att man tänker på en förflyttning i gravitationsfältet.

Skillnaden i potentiell energi beror endast på skillnaden mellan start- och slutpunktens höjd över noll-nivån. Inte på hur man förflyttar sig mellan dem.

Således är gravitationsfältet ett konservativt kraftfält. Det är även det elektriska-fältet, magnet-fältet och kärnkraftens kraftfält.

Annonser

Om mattelararen

Licentiate of Philosophy in atomic Physics Master of Science in Physics
Det här inlägget postades i Fysik 1, Gymnasiefysik(high school physics). Bokmärk permalänken.

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s