Як поглинути енергію
Поглинання енергії речовиною викликає або перетворення її в тепло, або перетворення в іншу форму. У другому випадку деяка частина енергії також перетворюється в тепло, оскільки коефіцієнт корисної дії будь-якої фізичної системи не може перевищувати одиницю.
1
Для поглинання світлової енергії необхідно речовина, що є непрозорим і невідбивальним для випромінювання з обраної довжиною хвилі. Наприклад, синє світло поглинається червоними предметами, і навпаки. Чорні предмети поглинають світлові промені всього видимого спектру. Врахуйте, проте, що предмет, що здається темним людському оку, може бути світлим для невидимих променів (інфрачервоних, ультрафіолетових), і навпаки. Так, встановлено, що людська шкіра будь-якого кольору здається в інфрачервоному світлі білої, а звичайне віконне скло погано пропускає короткохвильові ультрафіолетові промені. Те світлове випромінювання, яке не відбилося від об`єкта і не пройшло крізь нього, поглине їм і перетвориться в тепло.
2
Деякі фізичні прилади дозволяють накопичувати світлову енергію або перетворювати її в інші види енергії. Так, наприклад, якщо сфокусувати промені сонця на пофарбованому в чорний колір циліндрі двигуна Стірлінга, він нагріється і почне рухатись. Направте світло на шар сульфіду цинку, а потім припиніть освітлення - і протягом декількох хвилин цей шар буде випромінювати малу частину поглиненої енергії назад у вигляді світла. Сонячна батарея, поглинаючи світлову енергію, перетворює її в електричну. Коефіцієнт корисної дії всіх цих перетворювачів рідко перевищує 10 відсотків.
3
Поглинати можна не тільки світлову, а й теплову енергію. Щоб накопичити велику кількість тепла в малому обсязі, візьміть металевий циліндр, наповніть його парафіном і загерметизуйте. Якщо такий тепловий акумулятор нагріти, їм потім можна буде протягом тривалого часу користуватися як грілку. Саме на цьому принципі працюють термобігуді. Щоб перетворити частину поглиненої теплової енергії в електричну, скористайтеся термопарою. Нарешті, здійснити часткове перетворення частини поглиненої теплової енергії в електричну дозволяють теплові двигуни самих різних конструкцій.
4
Акумулятор є пристроєм, який поглинає електричну енергію і частина її перетворює в тепло, а іншу частину - у внутрішню (хімічну) енергію, яку зберігає в собі. Підключіть до нього навантаження, і він віддасть їй цю енергію. Заряджати і розряджати акумулятор можна багаторазово. Електродвигуни при поглинанні електричної енергії перетворюють деяку її частину в механічну, а електричні джерела світла - в променисту.
5
Для поглинання кінетичної енергії, представленої у вигляді вібрацій, і перетворення її в теплову служать амортизатори. Існують амортизатори, суміщені з генераторами електроенергії. На відміну від класичних генераторів, вони не містять обертових частин - все їх деталі переміщуються поступально. В таких приладах деяка частина поглиненої енергії вібрацій перетворюється в електроенергію Втім, звичайні електрогенератори виконують аналогічну задачу - відрізняється лише спосіб передачі їм кінетичної енергії для поглинання. Всі мікрофони поглинають енергію акустичних хвиль, але лише деякі з них перетворюють частину її в електричну - динамічні, стрічкові, пьезокерамические. Інші мікрофони - вугільні, електретних з вбудованим підсилювачем - всю поглинену акустичну енергію перетворюють в теплову повністю. Вони лише управляють під впливом прийнятих коливань більш потужним потоком електричної енергії, яка подається ззовні.
Статті за темою "Як поглинути енергію"
Оцініть, будь ласка статтю