logo


Toplota se prenaša s prevodom, konvekcijo in sevanjem.
Prevod toplote poteka na atomskem nivoju tako, da atomi npr. v kovini neposredno svojim “sosedom” predajajo energijo z gibanjem. Primer je, da kovinsko palico z enim koncem vtaknemo v ogenj in kmalu začutimo povečanje temperature na drugem koncu palice, ki ga držimo v roki.
Konvekcija je prenos toplote, pri katerem se premika snov, ki prenaša toploto. Primer je ogrevanje prostorov v večini hiš. Zrak, ki se je ogrel v stiku s toplo površino radiatorja, se premika in prenaša toploto po celem prostoru. V naravi na ta način prenaša toploto veter.
Sevanje je prenos toplote z elektromagnetnim valovanjem. Sevanje lahko potuje tudi skozi prostor, v katerem ni snovi. Na ta način dobiva toploto Zemlja od Sonca.

Hladilne tekočine za motorje z notranjim zgorevanjem so mešanice vode in alkoholov. Najbolj običajna, komercialno dostopna mešanica (na črpalkah jo dobimo, če vprašamo za “anti-freeze”), ima zmrzišče pri približno – 40 °C. Mešanice z nižjim zmrziščem so že skoraj v celoti razni alkoholi, v katerih je le še malo ali nič vode (npr. glikol, ki ga uporabljajo za hlajenje letalskih motorjev).

Iz 1000 kg lesa je potrebno odstraniti 380 kg vode (50 % – 12 % = 38 %). Izparilna toplota vode pri normalnem zračnem tlaku je 2257 kJ/kg. Za sušenje (izparjanje)  380 kg vode je potrebno 380 kg x 2257 kJ/kg = 857 660 kJ oz. 238 KWh (857 660 : 3600) toplotne energije.

Energija je osnovna fizikalna veličina, ki pomeni sposobnost opravljanja dela. Osnovno merska enota je 1 J (džul). V vsakdanjem življenju uporabljamo kot enoto 1 kWh (kilovatna ura).

Naravni uran sestavljata izotopa uran-238 (99,3%) in uran-235 (0,7%). Cepljiv je samo uran-235.

Električne energije ni mogoče shraniti. Mogoče jo je pretvoriti v druge vrste energije, ki jo lahko shranimo in potem ponovno pretvorimo v električno.

Primer je črpalna elektrarna, kjer električno energijo porabimo za pogon črpalk, ki prečrpajo vodo v akumulacijsko jezero. Energijo shranimo v obliki potencialne energije vode. Ko spet potrebujemo elektriko, vodo spustimo iz jezera skozi turbino (ta je bila prej črpalka).

S pomočjo električne energije lahko tudi razgradimo vodo v vodik in kisik. Ko potrebujemo električno energijo npr. za pogon avtomobila, jo lahko pridobimo z reakciijo vodika in kisika v gorivni celici.

Vsakdajen primer je tudi delovanje električnega akumulatorja v avtomobilu, ki ga potrebujemo za zagon motorja. Del energije, ki jo daje avtomobilski motor, porabimo za pogon alternatorja. Električno energijo napeljemo v akumulator, v katerem se shrani kot kemična energijo.

Za vse te primere velja, da ob pretvorbah izgubimo znaten del energije. Tipična pretvorba elektrika –  potencialna energija vode – elektrika ima izkoristek med 60% in 70%. Kljub slabemu izkoristku je shranjevanje ekonomsko smotrno.

Najprej kratka razlaga za odrasle, za otroke pa je najbolje napraviti enostaven eksperiment.

Predmeti plavajo v vodi (ali pa kakšni drugi tekočini), če je njihova teža manjša od teže tekočine, ki jo izpodrinejo. Tole je učena razlaga, ki se imenuje Arhimedov zakon in pojasnjuje vzgon potopljenega telesa.

Predlagam, da s svojimi otroki naredite eksperiment. Vzemite češnjev paradižnik (seveda lahko tudi večjega, samo potem boste rabili večji kozarec in več soli) in ga postavite na dno praznega kozarčka. Natočite toliko vode iz pipe, da bo segala kakšna 2 centimetra nad paradižnik. Opazili boste, da bo paradižnik ostal na dnu. Paradižnik je skoraj sama »voda«, ampak kožica in semena so nekolika težja. Zato ostane paradižnik potopljen. Nato vzemite paradižnik iz vode. V kozarec vsujte nekaj žličk kuhinjske soli in jo dobro zmešajte, da se čisto raztopi. Paradižnik spet spustite v kozarec. Opazili boste, da paradižnik sedaj v slani vodi plava. Slana voda je gostejša od sladke in ima zato paradižnik večji vzgon. Izpodrinjena slana voda je težja od paradižnika.

Podoben, mogoče za otroke še bolj zabaven poskus lahko naredite z otroškimi balončki. Če sami napihnete balonček, je v njem zrak, ki je enako »gost«, oz. tehta toliko kot okoliški zrak. Zrak v zraku ne pade. Vendar balonček pade, ker je opna balončka težja od zraka. Ob prvi priliki si dajte napolniti otroški balonček s helijem (to počnejo v nekaterih trgovinah). Takoj ga privežite, sicer bo jok, ko ga boste izpustili in bo izginil v nebo. Balonček se namreč dviga, ker je plin v njem precej lažji od zraka.

Infrardeče sevanje ni ionizirajoče in ni nevarno na tak način kot radioaktivno sevanje. Je pa lahko zelo nevarno, če izvira s telesa visoke temperature, ki smo se mu preveč približali. Takrat nas lahko hudo opeče.

Nekatere vrste energije lahko shranjujemo, npr potencialno (energijo vode za jezom), kinetično (energijo gibajočega se telesa), nekaterih pa ne, npr. toplote in električne energije. Toploto se da pretvoriti v električno energijo, vendar ob izgubah, ki jih določajo zakoni termodinamike. Praktično to pomeni, da je mogoče spremeniti v električno energijo 30 % do 40 % vložene toplotne energije.

Masa 1 litra zraka pod tlakom 100 barov je približno 0,13 kg.