Física: si quemo madera en el suelo y en el piso 10, quema a la misma velocidad. ¿A dónde se fue la energía potencial?

Answer 1

Versión corta: La respuesta es simple. La energía potencial no se involucra en el proceso de reacción de combustión.

Versión larga: Lo que tenemos que tener en cuenta es que un objeto o partícula tiene diferentes tipos de energías y cada una de estas energías participa en eventos y actividades que los involucran. No actuarán en todos los casos.

Por ejemplo, cuando un objeto está en movimiento, la conversión entre potencial y energía cinética tiene un gran significado. En estos casos, la energía “nuclear” o la energía “química” de los objetos no participan. Eso no significa que las energías estén ausentes, solo significa que estas energías no tuvieron la oportunidad de exhibirse, eso es todo.

En este ejemplo, la madera gana energía potencial cuando se levanta desde el suelo hasta el décimo piso. Ahora suelta la madera! Acelerará hacia el suelo y caerá. Se acelera porque la energía potencial que ganó se está convirtiendo en energía cinética. Así que la madera no perdió energía potencial. Lo retiene.

Cuando la madera se quema, las reacciones químicas muestran energía térmica y las partículas que salen de la madera, como las cenizas y el humo, transportan los fragmentos de la energía potencial. La energía potencial solo se transfiere a los subproductos de la combustión.

Answer 2

No, la energía potencial no se convierte en tiempo de combustión, en un caso como este.

Sin embargo, a dónde va la energía potencial es una pregunta interesante. Cuando la madera se quema, se convierte en masa en subproductos (una cantidad infinita de masa se convierte en energía, pero ese es un efecto pequeño y tendríamos que entrar en una física más compleja). Lo que sucede es que la madera del décimo piso y el aire del décimo piso se combinan para producir dióxido de carbono, vapor de agua y cenizas, todo en el décimo piso. En otras palabras, la energía potencial de la madera se convierte en la energía potencial de los subproductos. Ahora, si esa ceniza cae al suelo, o si el vapor de agua se condensa y cae, entonces la energía potencial se convierte en energía cinética. Y cuando toca el suelo, se convierte en calor, pero esa es una manera muy indirecta de obtener más calor de la madera.

Answer 3

Sí, la pieza de madera en el piso 10 tendría más energía potencial.

Sin embargo, eso se aplica a cada átomo en el material por igual. Entonces, a pesar de tener energías iniciales diferentes (aunque no exactamente conocidas), U1 y U2, el aumento de energía U sería el mismo según: U = Q + W (1ra ley de la termodinámica).

Entonces, ¿cómo es que? Bueno, el trabajo que tuvo que hacer para mover esa pieza de madera al piso 10 fue un aumento de la energía potencial para ese objeto. Entonces, hay condiciones iguales en cuanto al proceso de combustión (descuidando la diferencia en la presión del aire, etc.).

Además, el proceso de combustión es una reacción química y está relacionado con el límite químico, no con el potencial gravitatorio. Es la fuerza electromagnética que es en última instancia responsable de esos límites.

Entonces, la diferencia en la energía potencial en estos sistemas se justifica pero no cambia el resultado final.

Answer 4

No fue a ninguna parte. Todavía está ahí.

Una vez que haya terminado de quemar su bloque de madera, se le dejará un trozo de carbón vegetal (o tal vez solo un montón de ceniza). La pila de cenizas en el piso 10 todavía tiene la energía potencial “almacenada” del bloque de madera original. Bájalo al primer piso y tus pilas de cenizas ahora tendrán la misma energía potencial.

La conservación de la energía no es violada.

Answer 5

Cuando quemas la madera, la madera no desaparecerá mágicamente. La combustión conduciría a la formación de nuevas sustancias que son visibles como cenizas además del humo. (Supongamos CO2)

Ahora, si empujas estas cenizas fuera del borde, caerán. La energía potencial del dolor, más precisamente, el potencial gravitacional se transformará en energía cinética y descuidando todas las fuerzas resistivas (resistencia del aire) podemos decir que hay una conservación de la energía mecánica.

La ingeniería potencial es gravitacional y no tiene nada que ver con la reacción química que tiene lugar.

Espero haberte ayudado. 🙂

Answer 6

Hay múltiples tipos de energía potencial. Creo que estás confundiendo la energía potencial gravitatoria con la energía química potencial. La energía potencial gravitacional solo afectaría la energía cinética, la energía química potencial afectaría el tiempo de combustión.
Espero que esto ayude a alguien.

Answer 7

Es una pregunta interesante y no veo una buena respuesta para ella.

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Las cenizas en el piso 10 todavía tienen algo de energía potencial, pero mucho menos que la madera, ya que las cenizas no tienen tanta masa como la madera. Así que esa no es toda la historia.

El CO2 y otros gases liberados son calientes y se elevan a la atmósfera en ambos casos. ¿El CO2 de la planta baja sube tan alto como el CO2 de la décima?

Answer 8

El residuo de la madera quemada en el décimo piso aún tiene energía potencial. La energía potencial se convertiría en energía cinética si el residuo cayera.