Il limite alla quantità di energia termica che può funzionare in un processo ciclico è noto come cosa?
doc-5271
Per i "sistemi chiusi" senza fonte esterna o dissipatore di energia, la prima legge della termodinamica stabilisce che l' energia di un sistema è costante a meno che l' energia non sia trasferita dentro o fuori da lavori meccanici o calore, e che non si perda energia durante il trasferimento. Ciò significa che è impossibile creare o distruggere energia. Mentre il calore può sempre essere completamente convertito in lavoro in una dilatazione isotermica reversibile di un gas ideale, per i processi ciclici di interesse pratico nei motori termici la seconda legge della termodinamica stabilisce che il sistema che funziona perde sempre un po' di energia come calore di scarto. Questo crea un limite alla quantità di energia termica che può funzionare in un processo ciclico, un limite chiamato energia disponibile. L' energia meccanica e le altre forme di energia possono essere trasformate nell' altra direzione in energia termica senza limitazioni di questo tipo. L' energia totale di un sistema può essere calcolata sommando tutte le forme di energia del sistema.
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doc-5289
In un processo ciclico vi sono limiti rigorosi per la conversione efficiente del calore in lavoro, ad es. in un motore termico, come descritto dal teorema di Carnot e dalla seconda legge della termodinamica. Tuttavia, alcune trasformazioni energetiche possono essere abbastanza efficienti. La direzione delle trasformazioni nell' energia (quale tipo di energia si trasforma in quale altro tipo) è spesso determinata dall' entropia (uguale energia distribuita tra tutti i gradi di libertà disponibili). In pratica, tutte le trasformazioni energetiche sono permesse su piccola scala, ma alcune trasformazioni di grandi dimensioni non sono permesse perché è statisticamente improbabile che l' energia o la materia si muovano casualmente in forme più concentrate o spazi più piccoli.
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doc-5285
In un processo più lento, il decadimento radioattivo degli atomi nel cuore della Terra rilascia calore. Questa energia termica stimola la tettonica della piastra e può sollevare montagne, via orogenesi. Questo lento sollevamento rappresenta una sorta di accumulo di energia potenziale gravitazionale dell' energia termica, che può essere poi rilasciata all' energia cinetica attiva nelle frane, dopo un evento scatenante. I terremoti rilasciano anche energia potenziale elastica immagazzinata nelle rocce, un deposito che è stato prodotto in ultima analisi dalle stesse fonti di calore radioattivo. Così, secondo la comprensione attuale, eventi familiari come frane e terremoti rilasciano energia che è stata immagazzinata come energia potenziale nel campo gravitazionale terrestre o sforzo elastico (energia meccanica potenziale) nelle rocce. Prima di questo, rappresentano il rilascio di energia che è stata immagazzinata in atomi pesanti dopo il crollo di stelle supernova a lungo distrutto creato questi atomi.
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doc-14789
La geografia influenza il potenziale di energia solare perché le aree più vicine all' equatore hanno una maggiore quantità di radiazione solare. Tuttavia, l' uso del fotovoltaico che può seguire la posizione del sole può aumentare significativamente il potenziale di energia solare in aree più distanti dall' equatore. La variazione di tempo influenza il potenziale dell' energia solare perché durante la notte c' è poca radiazione solare sulla superficie della Terra per i pannelli solari da assorbire. Questo limita la quantità di energia che i pannelli solari possono assorbire in un giorno. La copertura nuvolosa può influenzare il potenziale dei pannelli solari perché le nuvole bloccano la luce in ingresso dal sole e riducono la luce disponibile per le celle solari.
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doc-5292
La materia può essere convertita in energia (e viceversa), ma la massa non può mai essere distrutta; piuttosto, l' equivalenza massa/energia rimane una costante sia per la materia che per l' energia, durante qualsiasi processo quando sono convertite l' una nell' altra. Tuttavia, poiché  è estremamente grande rispetto alle normali scale umane, la conversione della quantità ordinaria di materia (per esempio, 1 kg) in altre forme di energia (come calore, luce e altre radiazioni) può liberare enormi quantità di energia (~ joule = 21 megaton di TNT), come si può vedere nei reattori nucleari e nelle armi nucleari. Al contrario, l' equivalente di massa di un' unità di energia è minuscolo, motivo per cui una perdita di energia (perdita di massa) dalla maggior parte dei sistemi è difficile da misurare in base al peso, a meno che la perdita di energia è molto grande. Nella fisica nucleare ad alta energia si trovano esempi di trasformazione dell' energia in materia (energia cinetica in particelle con massa di riposo).
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doc-5296
Questa legge è un principio fondamentale della fisica. Come dimostra rigorosamente il teorema di Noether, la conservazione dell' energia è una conseguenza matematica della simmetria traslazionale del tempo, una proprietà della maggior parte dei fenomeni al di sotto della scala cosmica che li rende indipendenti dalle loro posizioni sul tempo coordinate. Detto diversamente, ieri, oggi e domani sono fisicamente indistinguibili. Questo perché l' energia è la quantità che è coniugata canonica al tempo. Questo intreccio matematico di energia e tempo comporta anche il principio dell' incertezza - è impossibile definire la quantità esatta di energia in qualsiasi intervallo di tempo definito. Il principio dell' incertezza non deve essere confuso con il risparmio energetico, ma piuttosto stabilisce limiti matematici ai quali l' energia può in linea di principio essere definita e misurata.
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doc-604
Whitehead ha sottolineato i limiti del linguaggio come uno dei principali colpevoli nel mantenere un modo di pensare materialistico, e ha riconosciuto che può essere difficile superare completamente tali idee nel discorso di tutti i giorni. Dopotutto, ogni momento della vita di ogni persona difficilmente può avere un nome proprio diverso, ed è facile e conveniente pensare a persone e oggetti come rimanendo fondamentalmente le stesse cose, piuttosto che tenere sempre presente che ogni cosa è una cosa diversa da quella che era un momento fa. Eppure, i limiti della vita quotidiana e del discorso quotidiano non dovrebbero impedire alle persone di rendersi conto che le "sostanze materiali" o "essenze" sono una descrizione generale conveniente di un continuum di particolari processi concreti. Nessuno mette in dubbio che una persona di dieci anni sia molto diversa nel momento in cui compie trent' anni, e per molti versi non è affatto la stessa persona; Whitehead sottolinea che non è filosoficamente o ontologicamente corretto pensare che una persona sia la stessa da un secondo all' altro.
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doc-5741
Durante l' esposizione, la quantità di energia luminosa che raggiunge il film determina l' effetto sull' emulsione. Se la luminosità della luce viene moltiplicata per un fattore e l' esposizione della pellicola diminuisce dello stesso fattore variando il tempo di posa e l' apertura della fotocamera, in modo che l' energia ricevuta sia la stessa, la pellicola verrà sviluppata alla stessa densità. Questa regola si chiama reciprocità. I sistemi per determinare la sensibilità di un' emulsione sono possibili perché sussiste la reciprocità. In pratica, la reciprocità funziona ragionevolmente bene per le normali pellicole fotografiche per esposizioni comprese tra 1/1000 secondi e 1/2 secondo. Tuttavia, questo rapporto si rompe al di fuori di questi limiti, un fenomeno noto come fallimento della reciprocità.
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doc-5272
L' energia totale di un sistema può essere suddivisa e classificata in vari modi. Per esempio, la meccanica classica distingue tra l' energia cinetica, che è determinata dal movimento di un oggetto attraverso lo spazio, e l' energia potenziale, che è funzione della posizione di un oggetto all' interno di un campo. Può anche essere conveniente per distinguere l' energia gravitazionale, l' energia termica, diversi tipi di energia nucleare (che utilizzano i potenziali dalla forza nucleare e la forza debole), energia elettrica (dal campo elettrico), e l' energia magnetica (dal campo magnetico), tra gli altri. Molte di queste classificazioni si sovrappongono; ad esempio, l' energia termica è generalmente costituita in parte da energia cinetica e in parte da energia potenziale.
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doc-12310
L' ipotesi che la radiazione del corpo nero sia termica porta ad una previsione precisa: la quantità totale di energia emessa sale alla temperatura secondo una regola definita, la legge Stefan-Boltzmann (1879-84). Ma era anche noto che il colore della luce emessa da un oggetto caldo cambia con la temperatura, in modo che "bianco caldo" sia più caldo del "rosso caldo". Tuttavia, Wilhelm Wien scoprì il rapporto matematico tra i picchi delle curve a temperature diverse, utilizzando il principio dell' invarianza adiabatica. Ad ogni temperatura diversa, la curva viene spostata dalla legge dello spostamento di Wien (1893). Wien proponeva anche un' approssimazione dello spettro dell' oggetto, che era corretto alle alte frequenze (lunghezza d' onda corta) ma non alle basse frequenze (lunghezza d' onda lunga). Non era ancora chiaro perché lo spettro di un oggetto caldo avesse la forma che ha (vedi diagramma).
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doc-9767
La materia non va confusa con la massa, perché i due aspetti non sono esattamente gli stessi nella fisica moderna. Per esempio, la massa è una quantità conservata, il che significa che il suo valore non cambia nel tempo, all' interno di sistemi chiusi. Tuttavia, la materia non è conservata in tali sistemi, anche se ciò non è ovvio nelle normali condizioni della Terra, dove la materia è conservata approssimativamente. Tuttavia, una relatività speciale mostra che la materia può scomparire per conversione in energia, anche all' interno di sistemi chiusi, e può anche essere creata dall' energia, all' interno di tali sistemi. Tuttavia, poiché la massa (come l' energia) non può essere né creata né distrutta, la quantità di massa e la quantità di energia rimangono invariate durante una trasformazione della materia (che rappresenta una certa quantità di energia) in energia non materiale (cioè non materiale). Ciò vale anche per la trasformazione inversa dell' energia in materia.
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