Acender um fósforo é um excelente exemplo de múltiplas transformações de energia. Apesar de ser uma ação incrivelmente simples que leva apenas alguns segundos, envolve vários tipos de energia cinética e potencial.
TL; DR (muito tempo; não leu)
Quando você acende um fósforo , múltiplas transformações de energia ocorrem envolvendo energia mecânica, térmica, química e luz.
Significado de energia
Tudo precisa de energia para viver, se mover e cumprir seu papel neste mundo. Os físicos definem energia como a capacidade de fazer o trabalho e definem o trabalho como mover algo contra uma força, como a gravidade. A energia vem em diferentes formas, como luz, calor, som e movimento. Toda forma se encaixa em uma de duas categorias: energia cinética (energia em movimento) ou energia potencial (armazenada). A maioria das formas de energia pode mudar de forma, mas a energia nunca é perdida. Algumas transformações de energia são únicas, como uma torradeira que transforma energia elétrica em energia térmica para torrar o pão. No entanto, algumas transformações de energia, como acender um fósforo, envolvem múltiplas transformações de energia.
Energia mecânica em energia térmica
Energia mecânica é energia associada ao movimento e posição de um objeto. Quando você acerta um fósforo, ele se move pelo ar até esfregar contra uma superfície. A fricção produz o calor necessário para acender o fósforo. Esta é uma transformação de energia mecânica em energia térmica (calor).
Energia térmica em energia química
A energia térmica é uma forma cinética de energia proveniente da temperatura da matéria, que é qualquer substância composta de partículas ou moléculas. Quando a temperatura aumenta, as partículas vibram mais rapidamente, liberando mais calor. Essa energia térmica faz com que as partículas na partida liberem energia química armazenada.
Energia química para energia térmica e energia luminosa
A energia química é uma forma potencial de energia que mantém as partículas unidas. A cabeça de um palito de fósforo possui uma grande quantidade de energia química armazenada, incluindo substâncias combustíveis que produzem chamas quando são esfregadas contra uma superfície adequada. Se você deixar a cabeça de um palito de fósforo queimando, eventualmente a madeira também queima. À medida que os materiais combustíveis queimam, parte da energia química é transformada em energia térmica e parte é transformada em energia luminosa. A energia luminosa, também conhecida como radiação ou energia eletromagnética, é um tipo de energia cinética que assume a forma de ondas de luz visíveis, como a luz de uma partida.
Energia de ativação
Acender uma partida envolve ativação energia, que é a quantidade mínima de energia que deve estar disponível para que uma reação química ocorra. Para acertar uma partida, você deve exercer uma certa força para criar o atrito e o calor necessários para acendê-la. A reação química ocorre quando você atinge o limiar de energia de ativação.