29
EÐLIS- OG STJÖRNUFRÆÐI
Af upptalningunni hér að framan sést að orka getur birst í mjög ólíkum
formum við mismunandi aðstæður. Maður getur raunar velt fyrir sér af hverju
það er skynsamlegt að nota hugtakið orka í tengslum við allar þessar ólíku
aðstæður. Ástæðan fyrir því er sú að hægt er að breyta formi orkunnar og
að orka í einu formi getur oft komið í stað orku á einhverju öðru formi. Við
skulum skoða nokkur dæmi. Fyrst skulum við hugsa um kerti sem kveikt er á.
Við vitum að kertið minnkar en í staðinn kemur ljós, hiti og ýmsar lofttegundir
sem ekki sjást. Í ljósinu frá kertinu er orka og enn meiri orka í hitanum en hana
köllum við varmaorku. Þessi orka kemur úr efnaorku í kertinu en hún minnkar
við brunann. Annað dæmi um umbreytingu orku er að nota má raforku til að
framleiða vetni úr vatni. Vetni má síðan nota sem eldsneyti á bíla. Þriðja dæmið
snýst um það hvernig orka sem er í heitu vatni getur að vissu marki komið í
staðinn fyrir orkuna sem við fáum úr mat. Sú orka fer að stórum hluta í að
halda líkamanum heitum. Þess vegna þarf fólk í mjög köldu umhverfi að borða
meiri og orkuríkari mat en það fólk sem dvelst í hlýrra umhverfi.
Mismunandi orkuform
Orka hlutar getur tekið á sig mörg mismunandi form og nú skulum við skoða
þessi form.
Hreyfiorka:
Hlutur sem hreyfist hefur í sér orku vegna hreyf-
ingarinnar. Dæmi um þetta er að hamar sem lendir á nagla hefur
orku til að ýta naglanum inn í spýtuna vegna þess að hamarinn var
á hreyfingu þegar hann lenti á naglanum. Hreyfiorka hlutar er því
meiri sem hraði og massi hlutarins er meiri. Það er til formúla til að
reikna hreyfiorku hlutar; hún er svona: E
hr
= ½ m∙v
2
. Hér táknar m
massa hlutarins og v hraða hans.
Varmaorka:
Hlutir hafa í sér varmaorku og hún er því
meiri sem hitastig hlutarins er hærra. Dæmi um varmaorku
er orkan sem kemur frá heitum ofni. Varmaorka er í raun
hreyfiorka sameindanna sem hluturinn er samsettur úr.
