Energija i kemijske promjene

1.1.Kemijske veze i kemijska energija

Fotografija prikazuje zalazak sunca na moru. Na fotografiji prevladava zlatnožuta boja mora, neba, oblaka. Okruglo sunce je bijele boje. U daljini se vide stupovi vjetrolektrane.
Vjetroelektrane u zalasku sunca
Fotografija prikazuje engleskog fizičara Jamesa Prescotta Joulea (1818. – 1889.). Fizičar, odjeven u tamno odijelo sjedi za radnim stolom. U pozadini se vidi jedan kemijski uređaj. Jedinica za energiju, joule (čitamo: đul) dobila je ime po slavnom fizičaru.
Jedinica za energiju dobila je ime u čast engleskog fizičara koji se zvao James Prescott Joule (1818. – 1889.).

Različiti oblici energije

Fotografija prikazuje noge muškog trkača koji trči po stjenovitoj stazi. U pozadini se vide obrisi gorja.

Kinetička energija

Kinetička energija je energija gibanja. Ona je veća što se tijelo ili čestice brže gibaju i što veću masu imaju.

 

Više informacija o kinetičkoj energiji možete pronaći u jedinici 3.4 Kinetička energija u DOS-u Fizika 1.

 

Fotografija prikazuje plivačicu na startnoj poziciji. Plivačica je odjevena u crni kostim s bijelim naramenicama, na glavi ima žutu kapicu. Plivačica je u prignutom položaju, rukama se pridržava za startno postolje.

Potencijalna energija

Potencijalna energija je energija položaja (pohranjena energija), koju tijelo ili čestica ima zbog svog položaja.
 

Više informacija o potencijalnoj energiji možete pronaći u jedinici 3.5 Gravitacijska potencijalna energija u DOS-u Fizika 1.

 

Fotografija prikazuje erupciju gejzira, iz otvora u stjenovitom tlu izdiže se bijeli vodoskok vode i vruće pare.

Toplinska energija (toplina)

Toplinska energija (toplina) je jedan od oblika kinetičke energije, rezultat je gibanja i sudaranja čestica.

Fotografija prikazuje pogled iz zraka na Trg bana Josipa Jelačića u Zagrebu. Trg je obasjan noćnom rasvjetom.

Svjetlosna energija (svjetlost)

Svjetlosna energija (svjetlost) je elektromagnetsko zračenje, čija je energija (energija fotona) dana jednadžbom:

E = h\nu = \dfrac{hc}{\lambda}
Fotografija prikazuje slavnog fizičara Nikolu Tesla. Fizičar, odjeven u crno odijelo sjedi ispred kaveza s elektromotorom, u rukama drži knjigu. Iznad elektromotora sijevaju bijele iskre različitih duljina, pojedine sežu do tla.

Električna energija

Nikola Tesla (1856. – 1943.), poznati izumitelj, elektrotehničar i fizičar, proveo je istraživanje koje je dovelo do napretka u područjima proizvodnje i prijenosa električne struje.

 

Više informacija o električnoj struji možete pronaći u jedinici 4.1 Električna struja u DOS-u Fizika 2.

 

Crno bijela fotografija prikazuje pogled na fuzijski reaktor pod nazivom Tokamak. Tokamak je veliki rotacijski stroj za proizvodnju toroidalnog magnetskog polja namjenjenog za stvaranje plazme.

Nuklearna energija

Nuklearna energija je energija veze elementarnih čestica.

 

Više informacija o radu i oblicima energije možete pronaći u jedinici 3.3 Rad i energija u DOS-u Fizika 1.

 

1 / 8
Fotografija prikazuje reakciju natrija i vode. Prilikom reakcije s vodom natrij se zagrijao i zapalio. Iznad malenog žutog plamena uzdiže se bijeli, gusti dim.
Reakcija natrija i vode
Fotografija prikazuje Erlenmeyerovu tikvicu, u tikvici se događa reakcija. Od tikvice prema okolini idu dvije crvene strelice koje pokazuju riječi TOPLINA. Na tikvici stoji svjetloplavi natpis na kojemu piše: temperatura sustava je veća od temperature okoline. Toplina prelazi sa sustava više temperature na sustav niže temperature (u ovom primjeru sa sustava na okolinu).
Egzotermna promjena
Fotografija prikazuje Erlenmeyerovu tikvicu.
Endotermna promjena
Fotografija prikazuje shamatski prikaz sinteze klorovodika iz vodika i klora. Na shemi su zapisana sljedeća dva nalaza. Ispod dvije zelene molekule klora piše: energija koju je potrebno dovesti za kidanje veze u molekulama reaktanata. Iznad dvije molekule klorovodika piše: energija koja se oslobađa pri nastajanju veza u molekulama produkta.
Energijski dijagram pri sintezi klorovodika

1.2.Toplina i toplinski kapacitet

Primjeri sustava

Fotografija prikazuje formulu za toplinu. U plavim okvirima oko formule napisana su značenja pojedine fizikalne veličine. Q = toplina koju je tvar zagrijavanjem primila od okoline ili hlađenjem predala okolini, m = masa tvari, deltaT=prirast temperature tvari, c= specifični toplinski kapacitet.
Formula za toplinu
Fotografija prikazuje istraživača u laboratoriju. Ispred njega, na stolu, nalazi se aparat za određivanje vrijednosti hrane na osnovi njezina sagorijevanja.
Određivanje energijske vrijednosti hrane na osnovi njezina sagorijevanja određuje se kalorimetrijskom metodom.

1.3.Entalpija

Utjecaj rada i topline na sustav

Entalpijski dijagrami

1.4.Usustavljivanje gradiva o energiji i kemijskim promjenama