referaty.sk – Všetko čo študent potrebuje
Alojza
Streda, 23. októbra 2024
Hmota a energia navzájom súvisia
Dátum pridania: 05.06.2008 Oznámkuj: 12345
Autor referátu: eMm
 
Jazyk: Slovenčina Počet slov: 2 121
Referát vhodný pre: Gymnázium Počet A4: 6
Priemerná známka: 3.00 Rýchle čítanie: 10m 0s
Pomalé čítanie: 15m 0s
 
Neoddeliteľnou vlastnosťou hmoty je pohyb. Základné formy pohybu hmoty spolu zreteľne súvisia a sú na seba závislé. Prítomnosť jednej formy pohybu je predpokladom pre vznik a prítomnosť ostatnej formy pohybu. Rozdeľuje päť základných foriem pohybu:
mikrofyzikálny - pohyb elementárnych častíc a polí, vnútrojadrový pohyb a pohyb mikročastíc
chemický - pohyb atómov pri vzniku chemických väzieb
makrofyzikálny (mechanický) - premiesťnovanie telies a systémov v priestore, zmeny štruktúry
biologický - funkcia a vývoj živých organizmov
spoločenský - procesy prebiehajúce v spoločnosti
----------------------------------
Energia

Energia (W alebo E) vo fyzike je schopnosť fyzikálnej sústavy konať prácu (W), čiže práca uložená vo fyzikálnej sústave. Inými slovami je to miera všetkých foriem pohybu hmoty. Energia sa premieňa na prácu a naopak. Platí, že zmena energie deja prebiehajúceho v danej sústave sa rovná práci vykonanej na sústave zvonka alebo práci odovzdanej smerom von. Keď na predmet pôsobí sila a uvádza ho do pohybu, prenáša sa naň alebo na jeho okolie energia. Tomuto prenosu energie hovoríme práca. Množstvo vykonanej práce od veľkosti sily a od dĺžky dráhy, po ktorej sa predmet pohybuje. Podľa teórie relativity sú hmota a energia ekvivalentné, pretože hmote prisudzujeme energiu o hodnote m.c2 (čiže E= m.c2). Z toho vyplýva, že aj v najmenších čiastočkách existuje istý druh pohybu, ktorého mierou je m.c2. Ak sústava prechádza z pokoja do pohybu alebo naopak, pričom sa jej nedodáva ani neodoberá mechanická práca, ostáva súčet polohovej a kinetickej energie nemenný.
Všetok život na Zemeguli závisí od energie, ktorá z drvivej väčšiny pochádza zo Slnka. Hoci energia nie je vec, ktorá by sa dala vidieť alebo ktorej by sme sa mohli dotknúť, predsa o nej môžeme uvažovať ako o niečom, čo prúdi z miesta na miesto a predsa sa to nestratí. Ľudia spotrebujú ohormné množstvo energie. Väčšinu zdrojov energie tvorí uhlie, ropa, zemný plyn a z jadrové palivo - urán. Všetky tieto zdroje sa však pomaly vyčerpávajú a nemožno ich obnovovať. V súčasnosti vedci experimentujú s obnoviteľnými energetickými zdrojmi. Patria medzi ne slnko, vietor, vlny a morské vzdúvanie.
Energia sa vyskytuje v mnohých podobách a môže sa meniť z jednej podoby na druhú. Napríklad v elektrárňach sa chemická energia ukrytá v uhlí alebo rope premieňa na tepelnú energiu, ktorou sa voda mení na paru. Turbíny menia tepelnú energiu pary na elektrickú. Energiu nemožno stvoriť ani zničiť; môže sa iba zmeniť z jednej formy na druhú. Zdá sa, že jedinou výnimkou by mohol byť prípad, keď sa v jadrovom reaktore mení hmota na energiu. No i tu spomínané pravidlo platí, pretože hmota a energia sú v skutočnosti len dve odlišné formy toho istého, schopné premieňať sa jedna na druhú.

Všetky druhy energií (mechanická, tepelná, svetelná, vodná atď.) možno zredukovať na dva/tri druhy:
- potenciálna energia = polohová energia- má svoju príčinu v polohe danej sústavy (a teda nepriamo v gravitácii Zeme), môže byť nahromadená vo forme potencionálnej energie, až kým sa nepremení na iný druh energie, trebárs na pohybovú energiu. Príkladov je veľa: voda v priehradnej nádrži pripravená pretiecť cez turbíny, chemická energia v akumulátore, pripravená vyprodukovať elektrický prúd, či stlačená pružina, ktorú môžeme uvoľniť a tým sa uvoľní energia
- kinetická energia = pohybová energia - má svoju príčinu v pohybe danej sústavy, napr. lietadlo, potrebuje kinetickú energiu na to, aby sa dostal do pohybu. Keď lietadlo brzdí, stráca kinetickú energiu; tá sa často mení na teplo, v lietadle sa napríklad zahrievajú brzdy
- vnútorná energia (U), ktorá zahŕňa rôzne druhy energie súvisiace s časticovou stavbou hmoty
----------------------------------------
ZÁVERY ŠPECIÁLNEJ TEÓRIE RELATIVITY
Čas a priestor neexistujú nezávisle. Ich vlastnosti sa navzájom ovplyvňujú.
Energia a hmotnosť sú tou istou fyzikálnou veličinou s tým, že každá sa meria v iných jednotkách. Vzťah medzi energiou a hmotnosťou je starý-známy vzorec E=mc2.
Nič sa nemôže pohybovať rýchlejšie ako svetlo
Niekedy nie je možné rozhodnúť, ktorá z udalostí nastala skôr. O nasledovaní dvoch udalostí je možné hovoriť len vtedy, ak je možné medzi dvoma udalosťami doručiť správu podsveteľnou rýchlosťou. Pokiaľ sú udalosti príliš vzdialené, alebo nastaly tesne po sebe, nedá sa objektívne zistiť, ktorá nastala skôr.
Pokiaľ meriame veľkosť pohybujúceho sa predmetu, bude sa nám javiť v smere pohybu skrátený.
Rýchlosť behu hodín závisí od toho, ako sa hodiny pohybujú.

Ako sa pohyb elektrónov zrýchľuje, nodobúdajú energiu, takže strana E rovnice, teda energie, rastie. Pokiaľ je rýchlosť svetla konštantná, časť c2 sa meniť nemôže. Takže aby sa E rovnalo mc2, musí narásť m, teda hmotnosť. Ak to znie akokoľvek nepravdepodobne, práve to sa deje s elektrónmi v urýchľovačoch. Ale čo je najdôležiťejšie, svedčí to o skutočnosti, že energia je fundamentálna pre všetku hmotu. Je zrejmé, že pri trieštení hmoty ale pri jej rozpade sa uvolňuje energia. Ale dá sa tento proces aj obrátiť? Môže sa energia premeniť na subatomárne častice, ktoré sa ďalej zoskupia do atómu? A dokázal vôbec veľký tresk hneď na počiatku uvolniť dostatočné množstvo energie k tomu, aby sa premenila na všetku hmotu vo vesmíre?
Roku 1905 odhalil nemecký fyzik Albert Einstein spojitosť medzi energiou a hmotou. Prišiel s myšlienkou, že hmota a energia sú len dve formy jednej existencie a že sa môžu premieňať jedna na druhú. Spojovacím ohnivkom medzi hmotou a energiou je okrídlený vzorec E = mc2. Znamená, že v 1 kg hmoty je ukrytá energia 25 miliárd kilowatthodín.

Vedci vypočítali, že človek spotreboval od objavu ohňa približne 5 miliónov miliárd (5 000 000 000 000 000) kWh energie. Znamená to, že na uspokojenie všetkých energetických potrieb človeka za posledných štvrť milióna rokov, teda od začiatku používania ohňa, by stačilo využiť energiu skrytú v 200 kg hmoty. Vedcom sa však dodnes nepodarilo objaviť spôsob, ako získať túto „zakliatu“ energiu. Pri spaľovaní dreva, uhlia a iných fosílnych palív získavame nanajvýš stomilióntinu percenta, ale ani v jadrových elektrárňach nedokážeme uvoľniť viac ako zlomok percenta skrytej energie.
 
späť späť   1  |   2   
 
Copyright © 1999-2019 News and Media Holding, a.s.
Všetky práva vyhradené. Publikovanie alebo šírenie obsahu je zakázané bez predchádzajúceho súhlasu.