^^Forme e trasformazioni energetiche di una lampada a incandescenza.

Sequenza trasformazioni energetiche di una lampada a incandescenza

en elettrica → en termica → en luminosa

Aspetti energetici d lampad a incandescenza. Guardiamo il fenomeno per energia.

  appena accendi la lampadina c'e' la luce, poi senti il caldo. Quindi c'e' una trasformazione immediata di energia elettrica in energia luminosa, la quale poi fa riscaldare il filo.
"Post hoc, ergo: propter hoc"

Consideriamo fenomeni associati, affinche' possiamo meglio valutare
es: tuoni-lampi; incandescenza alla fiamma invece che all'elettricita'; come spieghi?

Pescarolo la lamp trasforma energia elettrica in calore e luce

dida: Gli allievi usano in modo spontaneo le parole comuni: "calore" "luce".

Il fisico vorrebbe operare la sostituzione o l'associazione:
calore    ->   energia termica
luce      ->   energia luminosa
Questo cambiamento di termini e' delicato: inopportuno se non e' ri-conosciuto che luce e calore sono forme di energia; cioe' bisogna stare attenti a non far passare per ridenominazioni cio' che ridenominazioni non sono, se poi i significati con cui vengono usati sono diversi tra insegnante e allievi.
d: ri-conoscete luce e calore come forme di energia?

Forme, trasformaz, energie ri-conosciute rilevanti nel fenomeno:

>>> en elettrica
>>> en termica  -> calore
>>> en luminosa -> luce

La luce non e' la sola radiazione prodotta-emessa dalla lampada.

Come informazione data dall'insegnante si ricorda che anche nella vita comune si parla di radiazioni infrarosse e ultraviolette. La lampadina a incandescenza produce una varieta' di radiazioni, ognuna con una propria intensita'. Anche la luce-radiazione visibile si puo' concepire scomposta in piu' radiazioni: i diversi colori.

Trasformaz d energia d lamp

  Si discute sulle trasformazioni d energia d lamp.
Non e' chiaro come il sistema di stati-trasformazioni energetico sia strutturato.
Poiche' ci sono pareri diversi occorre precisare il proprio pensiero. Per esprimere precisamente, scegliere il linguaggio opportuno; in q caso ... Fate uno schema grafico simbolico che descriva la situaz.
Colombo pila -> luminosita' -> calore
Triacca
scarica -> carica -> scarica / luce
pila       lamp      lamp    \ calore
Iannantuoni calore -> luce
Galuppi    
              pila       lamp
               |           |
en chim -> en elettrica ------/calore

si puo' andare anche indietro ... prima dell'energia elettrica ... viene dalle reazioni chimiche

  buona osservaz, l'andare indietro nelle trasf d en: da dove viene? si puo' andare ancora piu' indietro? pensateci a casa

i: osservaz, confronti. Schemi esatti/errati.

Schem-a/i d trasformaz d energia

Gli schemi qui proposti sono parziali, anche se significativi, e legati a un contesto di spiegazione accennato e non esplicitato fino in fondo.
Un collegamento organico tra i vari schemi e' suggerito dallo schema "completo"; "completo" tra virgolette poiche' lo si potrebbe completare ulteriormente fino al punto in cui diventa incomprensibile a causa della complessita'.

Equivoci negli schemi grafici d stat/trasformaz/fluss d energi

Questi schemi grafici, senza adeguata integrazione verbale, sono equivoci. ref: equivoc
Un equivoco e': la freccia tra 2 forme di energia
es:  EN ELETTRICA -> EN LUMINOSA
rappresenta:
1-o: una distruzione/generazione/trasformaz, cioe' ci si sta riferendo al fatto che una forma di energia viene distrutta e una contemporaneamente generata
2-o: un flusso in ingresso e uno in uscita d u sistema, in relazione tra loro, nel senso ovvio che le uscite dipendono dagli ingressi
3-o: sia 1 che 2
Sono cose diverse:
caso1- la somma delle energie distrutte e' uguale alla somma delle energie generate
caso2- la somma delle energie entrate e' uguale alla somma delle energie uscite, solo nel caso in cui gli accumuli siano nulli

Schema "completo"

 

       LAMPADA A INCANDESCENZA              { UV Ultra-Violetto
       ***********************              {    luce visibile
EN EL >>> EN TERM >> EN RAD >>> EN RADIANTE { IF Infra-Rosso
EN EL >>> EN TERM >>>>>>>>>>>>> EN TERMICA  
EN EL >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> EN ELETTRICA
       ***********************

 

sono evidenziati:
- i confini del sistema trasformatore
- i flussi di movimento delle forme invarianti
- le trasformazioni/assorbimenti/generazioni

Schemi "parziali"

EN ELETTRICA -> EN LUMINOSA

q trasformazione non e' diretta, ma e' mediata dall'effetto termico.
Se l'obiettivo e' uno schema mostrante:
- tutta la sequenza (in generale rete) d trasformaz d en, q schema e' da giudicarsi errato
- en in ingresso, en in uscita, lo schema e' accettabile, tenuto presente che l'en luminosa e' solo una frazione dell'energia prodotta; e' la frazione funzionale, a cui la persona comune guarda di piu', poiche' la funzione d lamp e' produrre luce.

bilancio distruzione/trasformazione/generazione

 

EN ELETTRICA -> EN LUMINOSA
                    -> EN TERMICA

 
                 *************
EN ELETTRICA     *         >>>>>>>  EN LUMINOSA
        >>>>>>>>>>>>         *
                 *         >>>>>>>  EN TERMICA
                 *************

 

e' un corretto bilancio forme di energia distrutt/trasformat/generat dal sistema lamp.
E' quello che si trova normalmente sui libri.
Viene anche inteso, come un corretto bilancio ingresso/uscita dforme energia. Pero' volendo essere pignoli ... ma esatti ...
quando una pila alimenta una serie di lampadine, la lampadina seguente riceve energia elettrica dalla lampadina precedente, ergo: dalle lampadine esce anche energia elettrica!
Questo e vero anche quando la lampadina e' sola, alimentata direttamente dal generatore.
In ogni caso:
- le cariche elettriche entrano negli utilizzatori a energia potenziale superiore
- gradatamente nel loro fluire come corrente elettrica, diminuiscono la loro energia potenziale, che viene convertita in altra forma, a seconda dell'utilizzatore
- cariche elettriche escono dagli utilizzatori a energia potenziale inferiore rispetto a quelle entranti.

EN ELETTRICA -> EN LUMINOSA
                   -> EN TERMICA
                   -> EN ELETTRICA

Lo schema senza en elettrica in uscita e' errato? si tratta di intendersi: dipende da ...
- dal significato che attribuiamo a "ingresso/uscita": se per "entrata" intendiamo "assorbita-distrutta e trasformata", cioe' quella parte entrata ma non uscita, allora lo schema e' esatto.
- ...

ENERGIA ELETTRICA -> EN TERMICA -> EN LUMINOSA

non e' evidente che questa e' la sequenza delle trasformazioni di energia poiche' si avverte prima la luce che il calore.

EN ELETTRICA -> EN LUMINOSA -> EN TERMICA  err!!!

Come scegliere tra le 2 sequenze? Bisogna considerare altri dati sperimentali.
La produzione di luce dei corpi incandescenti riscaldati alla fiamma. ref: calux
Quando la lampadina viene spenta, interrompendo il circuito elettrico, in alcuni casi si riesce a percepire che la luce non cessa istantaneamente, ma diminuisce; si puo' interpretare questo come effetto del raffreddamento non istantaneo del filamento; c'e' produzione di energia luminosa senza assorbimento di energia elettrica dall'esterno; si potrebbe obiettare che e' una residua energia elettrica contenuta nel sistema; e la polemica continua  ...
Se alimentiamo la lampadina sottosoglia di accensione luminosa, ci accorgiamo, aspettando un po', che comunque si riscalda.


Dove viene generata la luce?

la luce viene generata all'interno o sulla superfice del filamento?

Ampliamenti, connessioni

Forme e trasformazioni dell'energia; modello, o schema.

Links

esof: Elettricita'; energia; esempi.