Energija

Petriukas įjungė žibintuvėlį ir paliko jį šviesti, kol baterija visiškai išsikrovė. Iš anksto buvo žinoma, kad visiškai įkrautoje baterijoje buvo sukaupta $500\text{J}$ cheminės energijos. Atlikus matavimus paaiškėjo, kad žibintuvėlis per visą švietimo laiką išspinduliavo tik $100\text{J}$ šviesos energijos.

Remiantis energijos tvermės dėsniu, paaiškinkite, kas atsitiko su likusiais $400\text{J}$ pradinės energijos?

Petriukas pasidarė puodelį karštos arbatos. Apskaičiuota, kad šviežiai užpilta arbata turi $20000\text{J}$ vidinės energijos. Petriukas užsižaidė su kaladėlėmis ir grįžo tik po valandos. Arbata atvėso, o jos vidinė energija sumažėjo iki $5000\text{J}$.

2.1. Ar puodelis su arbata šioje situacijoje yra uždaroji sistema? Kodėl?

Kas atsitiko su likusiais $15000\text{J}$ energijos?

2.3. Ką turėtume įtraukti į šią sistemą, kad ji taptų uždara ir pritaikę energijos tvermės dėsnį vėl suskaičiuotume visus $20000\text{J}$?

3. Kurią iš šių sistemų galėtume tiksliausiai pavadinti uždarąja sistema?

A) Žmogus, bėgantis stadione.

B) Skrendantis keleivinis lėktuvas.

C) Idealus, sandariai uždarytas ir šilumos nepraleidžiantis termosas su karšta kava.

D) Medis, augantis miške ir sugeriantis Saulės šviesą.

A) Ši situacija rodo, kad energijos tvermės dėsnis galioja tik uždarose fizikinėse sistemose, o atvirose sistemose, kaip lapas, dalis energijos dingsta be pėdsakų.

B) Likę $2850\text{J}$ energijos buvo sunaikinti fotosintezės proceso metu, nes ne visa Saulės energija gali būti panaudota.

C) Likę $2850\text{J}$ virto augalo mase, nes pagal energijos tvermės dėsnį visa nepanaudota energija virsta kietosiomis medžiagomis.

D) Tik $150\text{J}$ šviesos energijos buvo sukaupta kaip cheminė energija, o likę $2850\text{J}$ virto kitomis energijos formomis arba buvo perduoti aplinkai: pavyzdžiui, sušildė lapą, išgarino vandenį, atsispindėjo arba praėjo pro lapą.

5. Viename iš duomenų centrų, kuriame veikia tokios dirbtinio intelekto sistemos kaip „ChatGPT“, per vieną sekundę sunaudojama $1000000\text{J}$ elektros energijos. Žinoma, kad:

$600000\text{J}$ sunaudojama serverių darbui;

$50000\text{J}$ sunaudojama pastato apšvietimui ir stebėjimo sistemoms.

Pagal energijos tvermės dėsnį, energija niekur nedingsta – ji tik virsta kitomis formomis arba perduodama aplinkai. Kiek energijos lieka kitoms duomenų centro sistemoms? Kas galiausiai nutinka šiai energijai?

A) Likę $350000\text{J}$ energijos yra sunaikinami serverių procesoriuose, nes sudėtingi skaičiavimai sunaudoja energiją be pėdsakų.