PVMD Delft University of Technology Learning objectives How are - PowerPoint PPT Presentation

Energy Arno ¡Smets PVMD Delft University of Technology

Learning ¡objectives How ¡are ¡Force, ¡Energy ¡and ¡Power ¡related • How ¡to ¡define ¡and ¡relate ¡different ¡types ¡of ¡energy • Implications ¡of ¡first ¡and ¡second ¡thermodynamic ¡laws •

Force F = ¡force m = ¡mass a = ¡acceleration E = ¡energy s = ¡distance

Energy G 1 ¡ 1 ¡m G = ¡gravitational ¡force H = ¡height 100 ¡ 100 ¡g 100 ¡ 100 ¡g g = ¡gravitational ¡constant m = ¡mass

Energy G 100 ¡ 100 ¡g 1 ¡ 1 ¡m Joule Amount ¡of ¡energy ¡required ¡to ¡ 100 ¡ 100 ¡g apply ¡a ¡force ¡of ¡1 ¡Newton ¡ over ¡a ¡distance ¡of ¡1 ¡meter

Energy H = ¡height ¡(m) m = ¡mass ¡(kg) g = ¡gravitational ¡acceleration ¡= ¡9.806 ¡m/s 2 c 0 = ¡speed ¡of ¡light ¡in ¡vacuo ¡ = ¡2.998·√10 8 ¡ m/s V = ¡Voltage ¡(V) ¡ = ¡1.602·√10 -­‑19 C q = ¡elementary ¡charge ¡ T = ¡Temperature ¡(K) =1.380·√10 -­‑23 J/K k B = ¡Boltzmann’s ¡constant ¡ = ¡frequency (1/s) = ¡6.626·√10 -­‑34 ¡ J·√s h = ¡Planck’s ¡constant ¡

Power 70W P = ¡power t = ¡time 7W

Alternative ¡units ¡of ¡energy Kilowatt-­‑hour

Alternative ¡units ¡of ¡energy Kilowatt-­‑hour Electron-­‑volt ¡ Energy ¡gained ¡by ¡the ¡charge ¡of ¡an ¡electron ¡moved ¡ across ¡an ¡electric ¡potential ¡difference ¡of ¡one ¡volt

Alternative ¡units ¡of ¡energy Kilowatt-­‑hour Electron-­‑volt ¡ Energy ¡gained ¡by ¡the ¡charge ¡of ¡an ¡electron ¡moved ¡ across ¡an ¡electric ¡potential ¡difference ¡of ¡one ¡volt Ton ¡of ¡oil ¡equivalent Energy ¡released ¡by ¡burning ¡ one ¡ton ¡of ¡crude ¡oil

Alternative ¡units ¡of ¡energy Kilowatt-­‑hour Electron-­‑volt ¡ Energy ¡gained ¡by ¡the ¡charge ¡of ¡an ¡electron ¡moved ¡ across ¡an ¡electric ¡potential ¡difference ¡of ¡one ¡volt Ton ¡of ¡oil ¡equivalent Energy ¡released ¡by ¡burning ¡ one ¡ton ¡of ¡crude ¡oil Calorie Energy ¡necessary ¡to ¡raise ¡the ¡temperature ¡of ¡1g ¡of ¡ water ¡by ¡1 ¡degree ¡Celsius, ¡at ¡a ¡pressure ¡of ¡1 ¡atm

Thermodynamic ¡laws First ¡law ¡ Total ¡energy ¡of ¡an ¡isolated ¡system ¡ is ¡constant ¡ Second ¡law The ¡Entropy ¡of ¡an ¡isolated ¡system ¡ will ¡only ¡ever ¡increase ¡or ¡stay ¡the ¡ same

Entropy Mechanical ¡energy Electrical ¡energy Amount ¡of ¡dispersion ¡of ¡energy ¡ and ¡matter ¡in ¡a ¡closed ¡system Measure ¡of ¡the ¡usefulness ¡of ¡a ¡ type ¡of ¡energy Thermal ¡energy