열에너지도 에너지의 한 종류 인가요?

Question

열에너지 : 온도가 낮은 물체에서 온도가 높은 물체로 이동하는 에너지

에너지 : 일을 할 수 있는 능력

열에너지의 사전적의미는 그냥 이동하는 에너지 입니다. 그러면 열에너지는 그저 이동만 할 뿐 일을 할 수있는 능력을 가지진 않았나요?

Answer 1

안녕하세요. 백대균 과학전문가입니다.

열에너지도 에너지 입니다. 화력발전소에서 가열된 과열증기의 열에너지가 터빈에서 포화 증기로 바뀌면서 증기의 온도가 낮아지면서 열에너지가 터빈을 돌리는 일을 합니다.

<부가설명>

화력발전은 터빈을 돌리기 위한 힘을 보일러에서 가열된 증기에서 얻습니다. 대기에서는 100도에서 물이 끓는데, 압력과 온도를 높혀 593도 이상의 고압 과열 증기를 보일러에서 만들어지고, 관을 타고 가서 터빈에서 과열증기는 온도가 낮은 포화증기로 변하면서 터빈을 돌리는 일을합니다. 터빈 축은 발전기와 연결되어 있어 전기를 발생시킵니다. 화력발전소는 터빈을 돌리기 위한 증기를 보일러에서 얻는데 석탄을 사용하여 화력으로 증기를 만듭니다. 증기가 관속을 이동할 때 형태는 공기처럼 우리 눈에는 보이지 않습니다. 즉, 냄비에서 물을 끓을 때 기포안에 증기가 있는 것과 유사합니다. 이 증기가 냄비에서 위로 올라오면 찬공기를 만나 일부는 김이 되어 하얗게 보이고 일부는 공기중에 수분으로 증발합니다. 이 증기가 고압 고온에서 만들어 지면 엄청난 에너지를 가지고 있고, 이 과열증기가 온도가 낮아지면서 포화증기로 변하면서 터빈을 돌리는 일을 합니다. 포화증기는 물과 증기가 공존하는 상태를 말합니다. 포화증기는 복수기로 들어가게 되는데 이때 외부 물과 열교환을 시켜 증기를 물로 응축시킵니다. 응축된 물은 펌프에 의해 다시 보일러실로 보내집니다. 화력발전소는 에너지를 석탄에서 얻으므로 대기 오염의 원인이 되지만 많이 지을 수 있고, 많은 전기를 얻을 수 있습니다.

<그림1> 열에너지를 이용하는 화력발전소 개략도

Answer 2

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.

먼저 에너지 즉, 일을할 수 있는 능력이라는 말을 정확하게 인지하지 못 하신거 같습니다.

일할 수 있는 능력이란 엔트로피가 변화한다면 그 모든게 일이 될수있습니다.

즉, 온도 변화도 하나의 일이고 에너지 변화입니다.

Answer 3

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

일을 한다는것의 의미는 에너지 전환이 이루어진다는 뜻입니다.

예를 들어, 물체를 밀어서 이동시킬때에서는 나의 '운동에너지'로 물체의 '위치에너지'를 변화시키는 것입니다.

마찬가지로 '열 에너지'로 물을 증발시키는 '증발에너지'로 변환시킨 뒤
발전소 터빈이 돌아가게 하는 '운동에너지'로 변환할 수있으므로
열 에너지도 일 할수있는 능력을 지녔다고 할 수 있습니다.

감사합니다.

Answer 4

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

열역학에서, 열에너지(thermal energy)는 온도 덕분에 시스템의 내부에 존재하는 에너지를 의미한다. 열역학적 평형 자유 입자의 시스템 (즉, 시스템의 중심 기준 프레임으로 측정)에 자유 입자가 지닌 병렬 운동 에너지는 입자 당 열에너지로 지칭될 수 있다

Answer 5

안녕하세요. 나명호 과학전문가입니다.

열에너지도 에너지의 한 종류가 맞습니다. 사전적 정의는 에너지에 대해 충분히 설명하지 못합니다. 열에너지를 비교적 간단히 말하자면, 전이를 통해 에너지를 전달할 수 있는 것입니다. 높은 -> 낮은이나 낮은 -> 높은으로 간단히 설명하는데, 이 역시 충분치 않습니다.

에너지가 일을 해야한다는 것도 잘못된 정의입니다. 쉽게 말해 에너지는 '힘'이라고 볼 수 있습니다. 물체를 옮기거나 변형할 때 일정한 힘이 드는데 그거를 수행할 수 있는 능력입니다. 열에너지나 위치에너지로 대표적으로 표현되는 것은 "~"를 하는 능력이라고 보시면 됩니다.

Answer 6

안녕하세요.

열 에너지도 에너지 입니다.

열전 발전으로 열 에너지를 전기 에너지로 전환할 수 있습니다.

고온과 저온의 온도차에 의해 열이 이동성을 가진 에너지를 전기 에너지로 전환됩니다.

Answer 7

열에너지는 물체 내부에서 분자나 원자들이 가지고 있는 운동 에너지를 의미하며, 이것이 다른 물체로 열 전달을 통해 전달됩니다. 즉, 열에너지는 일을 할 수 있는 능력을 가지지 않습니다. 열은 일종의 운동 에너지이며, 운동 에너지를 가진 전자나 질량이 있는 물체의 움직임으로 생기는 에너지입니다. 따라서 열에너지는 에너지의 한 종류이지만, 일을 할 수 있는 능력은 가지고 있지 않습니다.