Loading [MathJax]/extensions/TeX/boldsymbol.js
Skip to main content
Library homepage
 
Global

7: Kazi, Nishati, na Rasilimali za Nishati

  1. CCBY
  2. Last updated
    Nov 1, 2022
  3. Page ID
    183333
  4. Save as PDF

Hakuna ufafanuzi rahisi, lakini sahihi, wa kisayansi wa nishati. Nishati ina sifa ya aina zake nyingi na ukweli kwamba umehifadhiwa. Tunaweza kufafanua kwa uhuru nishati kama uwezo wa kufanya kazi, kukubali kwamba katika hali fulani si nishati zote zinapatikana kufanya kazi. Kwa sababu ya chama cha nishati na kazi, tunaanza sura na majadiliano ya kazi. Kazi inahusiana sana na nishati na jinsi nishati inavyoondoka kwenye mfumo mmoja hadi mwingine au kubadilisha fomu.

  • 7.0: Utangulizi wa Kazi, Nishati, na Rasilimali za Nishati
    Nishati ina jukumu muhimu katika matukio ya kila siku na katika matukio ya kisayansi. Bila shaka unaweza kutaja aina nyingi za nishati, kutoka kwa ile iliyotolewa na vyakula vyetu, hadi nishati tunayotumia kuendesha magari yetu, hadi jua linalotupunguza pwani. Unaweza pia kutaja mifano ya kile ambacho watu huita nishati ambayo inaweza kuwa si ya kisayansi, kama vile mtu mwenye utu wa juhudi. Si tu kwamba nishati na aina nyingi ya kuvutia, ni kushiriki katika karibu matukio yote, na ni moja ya con muhimu
  • 7.1: Kazi- Ufafanuzi wa kisayansi
    Kazi ni uhamisho wa nishati kwa nguvu inayofanya kitu kama inavyohamishwa. KaziW ambayo nguvuF hufanya juu ya kitu ni bidhaa ya ukubwaF wa nguvu, mara ukubwad wa uhamisho, mara cosine ya angle\theta kati yao. Katika alama,W = Fd \space cos \space \theta. kitengo SI kwa ajili ya kazi na nishati ni joule (J), ambapo1 \space J = 1 \space N \cdot m = 1 \space kg \space m^2/s^2. Kazi iliyofanywa na nguvu ni sifuri ikiwa
  • 7.2: Nishati Kinetic na Theorem ya Kazi ya Nishati
    Kazi ya wavuW_{net} ni kazi iliyofanywa na nguvu ya wavu inayofanya kitu. Kazi kufanyika kwenye kitu uhamisho nishati kwa kitu. Nishati ya kutafsiri kinetic ya kitu cham kusonga kwa kasiv niKE = \frac{1}{2}mv^2. Theorem ya kazi ya nishati inasema kwamba kazi ya wavuW_{net} kwenye mfumo hubadilisha nishati yake ya kinetic,W_{net} = \frac{1}{2}mv^2 - \frac{1}{2}mv_0^2.
  • 7.3: Nishati ya uwezo wa mvuto
    Kazi iliyofanywa dhidi ya mvuto katika kuinua kitu inakuwa nishati ya uwezo wa mfumo wa kitu-Dunia. Mabadiliko katika nishati ya uwezo wa mvuto\Delta PE_g\Delta PE_g = mgh, ni, kwah kuwa ongezeko la urefu nag kuongeza kasi kutokana na mvuto. Nishati ya uwezo wa mvuto wa kitu karibu na uso wa Dunia ni kutokana na nafasi yake katika mfumo wa Misa ya Dunia. Tofauti tu katika nishati ya uwezo wa mvuto,\Delta PE_g, kuwa na umuhimu wa kimwili. Kama kitu
  • 7.4: Majeshi ya Kihafidhina na Nishati
    Nguvu ya kihafidhina ni moja ambayo kazi inategemea tu juu ya pointi za mwanzo na za mwisho za mwendo, si kwa njia iliyochukuliwa. Tunaweza kufafanua uwezo wa nishati(PE kwa nguvu yoyote ya kihafidhina, kama tulivyofafanuaPE_g kwa nguvu ya mvuto. Nishati ya uwezo wa spring niPE_s = \frac{1}{2}kx^2, wapik nguvu ya spring mara kwa mara na | (x\) ni uhamisho kutoka nafasi yake isiyojumuishwa. Nishati ya mitambo inaelezwa kuwaKE = PE kwa nguvu ya kihafidhina.
  • 7.5: Vikosi vya kihafidhina
    Nguvu isiyo ya kihafidhina ni moja ambayo kazi inategemea njia. Msuguano ni mfano wa nguvu isiyo ya kihafidhina inayobadilisha nishati ya mitambo katika nishati ya joto. KaziW_{nc} iliyofanywa na nguvu isiyo ya kihafidhina inabadilisha nishati ya mitambo ya mfumo. Katika fomu equation,W_{nc} = \Delta KE + \Delta PE au, sawa,KE_i + PE_i + W_{nc} = KE_f + PE_f . Wakati majeshi yote ya kihafidhina na yasiyo ya kihafidhina kutenda, uhifadhi wa nishati inaweza kutumika na kutumika kwa mahesabu ya mwendo katika suala
  • 7.6: Uhifadhi wa Nishati
    Sheria ya uhifadhi wa nishati inasema kwamba nishati ya jumla ni mara kwa mara katika mchakato wowote. Nishati inaweza kubadilika kwa fomu au kuhamishwa kutoka mfumo mmoja hadi mwingine, lakini jumla inabakia sawa. Wakati aina zote za nishati zinachukuliwa, uhifadhi wa nishati umeandikwa kwa fomu ya equation kamaKE_i + PE_i + W_{nc} + OE_i = KE_f + PE_f + OE_f , wapiOE aina nyingine zote za nishati badala ya nishati ya mitambo.
  • 7.7: Nguvu
    Nguvu ni kiwango ambacho kazi imefanywa, au kwa fomu ya equation,P kwa nguvu ya wastani ya kaziW iliyofanywa kwa mudat,P = W/t. Kitengo cha SI cha nguvu ni watt (W), wapi1 \space W = 1 \space J/s. Nguvu ya vifaa vingi kama vile motors umeme pia huonyeshwa mara nyingi kwa farasi (hp), wapi1\space hp = 746 \space W.
  • 7.8: Kazi, Nishati, na Nguvu katika Binadamu
    Mwili wa mwanadamu hubadilisha nishati iliyohifadhiwa katika chakula kuwa kazi, nishati ya joto, na/au nishati ya kemikali iliyohifadhiwa katika tishu za mafuta. Kiwango ambacho mwili hutumia nishati ya chakula ili kuendeleza maisha na kufanya shughuli tofauti huitwa kiwango cha metabolic, na kiwango kinachofanana wakati wa kupumzika kinaitwa kiwango cha kimetaboliki cha basal (BMR) Nishati iliyojumuishwa katika kiwango cha metabolic ya basal imegawanywa kati ya mifumo mbalimbali katika mwili, na ukubwa sehemu ya kwenda ini na wengu, na ubongo.
  • 7.9: Matumizi ya Nishati Duniani
    Matumizi ya jamaa ya fueli mbalimbali kutoa nishati yamebadilika zaidi ya miaka, lakini matumizi ya mafuta kwa sasa yanaongozwa na mafuta, ingawa gesi asilia na michango ya jua yanaongezeka. Ingawa vyanzo visivyo na mbadala vinatawala, baadhi ya nchi hukutana na asilimia kubwa ya mahitaji yao ya umeme kutokana na rasilimali mbadala. Marekani inapata tu 10% ya nishati yake kutoka vyanzo mbadala, hasa nguvu za umeme.
  • 7.E: Kazi, Nishati, na Rasilimali za Nishati (Zoezi)

Thumbnail: Aina moja ya nishati ni kazi ya mitambo, nishati inayotakiwa kusonga kitu cha molekuli m umbali d wakati kinyume na nguvu F, kama vile mvuto. Matumizi ya picha kwa ruhusa (CC-SA-BY-NC -3.0; bila majina).