Koloběh energie
Prapůvod veškeré energie, která nám nej
různějších podobách slouží, musíme hledat
v našem Slunci, které samo čerpá jaderných
reakcí sluneční hmoty. Elektřinu elektrárny pak
ve vaší domácnosti využíváte několika způ
soby: svícení (žárovky mění elektrickou
energii světlo tedy energii zářivou), va
ření vytápění (přeměna energii tepelnou),
nebo pohání např. věč
ně obnovující zdroje energie. elektromotor kuchyňského
robotu (přeměna energii mechanickou).
se snažil změřit, jak mechanickou prací
vrtáku kov ohřívá. Joule zjistil, že
libra vody ohřála Fahrenheita, když
„pumpoval“ rameni dlouhém jednu stopu
silou 7,7 liber. zdvihnout kilogram jen
do výše cm, ohřát kapku vody jediný °C,
nebo bliknout žárovkou kapesní svítilny. Jen
při vzplanutí zápalky škrtnutím krabičku se
už uvolní okolo 1000 Spálením většího kous
ku uhlí kamnech podobě tepla uvolní
kolem dvou milionů joulů MJ).18 10]0J 11,64 103kWh
Poznámka:
S) Vyřazena Mezinárodní soustavy SI, ale stále ještě praxi přežívá. Slunci vděčí
me to, průběhu milionů let zemské
kůře nashromáždily zásoby tzv. Teploměr měřil, voda vířením
zahřála. Teprve
Benjamin Thompson (1754-1814), známý ve
fyzice spíše jako lord Rumford, jako prvý
blíže všiml souvislostí mezi teplem mecha
nickou prací. Ale teprve
3,6 rovnají nejužívanéjší jednotce pro
měření energie technické praxi jedné kilo
watthodině (kWh)l
10
. potravinového řetězce.
Ta teplem vznikajícím při stlačování zahří
vala teplo předávala vodě.
Při každé takové přeměně musí být smys
lu zákona zachování energie „účet“ vyrov
nán: příjem musí rovnat výdeji! Není prav
dou, přitom část energie někam
záhadně ztrácela.
Nerovnoměrným zahříváním pevniny oce
ánů udržuje vítr koloběh vody. Jejich těžba
a spalování dnes „živí“ světovou energetiku
téměř %!
Rozhodující Jouleův pokus vrtulkou poháněnou
závažími, která mil umožnila stanovit tepelný eki’i-
valent mechanicképráce.
3> Užívá energetických bilancích anglosaské literatuře. fosilních
paliv: uhlí, ropy zemního plynu.
Převodní tabulka jednotek energie
Název jednotky značka přepočet jouly přepočet kWh
joule (vyslov džaul) 2,78 10'7kWh
kilowatthodina kWh 3,6 106J kWh
kilokalorie kcal 4,19 103J 1,16 3kWh
tuna měrného paliva2) tmp 2,93 1010J 8,14 103kWh
tuna ropného ekvivalentu toe 4. továrně, kde vrtali hlavně děl. Jeho záření umožňuje
a hluboce ovlivňuje náš život Zemi jejím
ohříváním fotosyntézou, která základem
tzv. Zahřátí bylo intenzivnější, když ko
vové vrtulce přiblížil silný magnet.
Ještě názornější byl jeho další pokus vr
tulkou, otáčející dobře izolované nádobce
s vodou. izolované ná
dobky vodou, jejíž teplotu měřil teploměrem,
vložil pístovou pumpu, zakončenou baňkou. Tyto živly,
které naučili primitivně využívat již naši
dávní předkové, dnes zařazujeme mezi tzv. Nyní již bude čtenáři jasné, proč
můžeme zdánlivě výrazně odlišné formy ener
gie měřit společnou jednotkou joule (J). ta
kovou energií lze např.
Pro praxi jednotka 1joule příliš malá. Díky dalším nápaditým poku
sům porovnával tehdy nejběžnější formy ener
gií prokázal propočítal jejich souvislost.
2) Používá energetických bilancích. Jde množství energie, které uvolní dokonalým spálením tuny
nejkvalitnějšího černého uhlí výhřevností MJ/kg.
Fyzika dostala jeho zásluhou jednak mecha
nický ekvivalent tepla, jednak tepelný ekvi
valent mechanické práce, jak Joule pojme
noval své knize porovnatelném výkonu
elektromagnetismu, páry koní,jakožto pohon
ných zdrojů.
nýr pivovarník Joule. Musíme umět hledat, jaké
jiné obvykle námi nevyužité podoby „ztra
cená“ energie proměnila!
0 jednotce spojující
různé formy energie
Až začátku 18. století učenci domní
vali, mezi mechanickou prací, teplem elek
třinou neexistuje žádná souvislost. Joule správ
ně usoudil, toto teplo navíc bylo získáno
elektromagnetickým brzděním.které topeništi vydalo ohřevu vody svou
chemickou energii. Později pak
zahříval vodu elektrickým odporem drátů,
tak jak dnes děláme pomocí ponorných elek
trických vařičů. Rozhodující mnohem přes
nější pokusy prováděl kolem roku 1845 inže
Alternátor ani turbína, která jej pohání, energii nevyrábějí, nýbrž pouze přeměňují tepelnou tlakovou
energii páry mechanickou energii otáčejícího rotoru, která indukcí cívkách statoru mění elektric
ký proud
