Hvad er nogle af grundene til, at energi ikke overføres til det næste niveau?

i fysik og kemi:

* kvanteenerginiveau: Energiniveauet i atomer og molekyler kvantificeres, hvilket betyder, at de kun kan eksistere ved specifikke, diskrete værdier. For at energioverførsel kan forekomme, skal den indkommende energi nøjagtigt matche forskellen mellem to tilladte energiniveauer. Hvis den indkommende energi ikke stemmer overens, kan det være:

* reflekteret: Energien sprang ud, ligesom lys, der reflekterer fra et spejl.

* transmitteret: Energien passerer gennem systemet uden at interagere.

* mistet som varme: Energien spredes som tilfældig bevægelse af partikler og øger temperaturen.

* Energibesparelse: Energi kan hverken oprettes eller ødelægges, kun transformeres. Hvis energi overføres, skal den overføres til en anden form eller en anden del af systemet.

* Inelastiske kollisioner: Kollisioner, hvor kinetisk energi ikke er konserveret. Noget af energien kan gå tabt som varme eller lyd, hvilket forhindrer den i at gå til "næste niveau".

* forbudte overgange: I kvantemekanik er nogle energiovergange "forbudt" på grund af udvælgelsesregler, hvilket gør dem ekstremt usandsynlige, selvom energiforskellen er rigtig.

* Dissipative kræfter: Kræfter som friktion og luftmodstand omdanner kinetisk energi til varme, hvilket effektivt "mister" energi fra systemet.

i økosystemer og fødevarer:

* ineffektiv energioverførsel: Hvert niveau af en fødekæde mister en betydelig mængde energi (ca. 90%) som varme under stofskifte og andre processer. Dette betyder, at kun en lille del af den energi, der forbruges på et niveau, er tilgængelig for det næste.

* Begrænsede ressourcer: Tilgængeligheden af ​​mad og andre ressourcer kan begrænse antallet af organismer på højere trofiske niveauer.

* Predation og konkurrence: Rovdyr og konkurrenter kan også begrænse strømmen af ​​energi ved at reducere antallet af tilgængelige byttedyr.

i andre sammenhænge:

* Energitab i kraftoverførsel: Overførsel af elektricitet over lange afstande involverer energitab gennem modstand i ledninger og andre komponenter.

* Energikonverteringseffektivitet: Ikke alle energikonverteringer er 100% effektive. For eksempel konverterer en forbrændingsmotor kun en del af den kemiske energi i brændstof til mekanisk energi.

Eksempler:

* en foton, der slår et atom: Hvis fotonens energi ikke stemmer overens med forskellen mellem atomets jordtilstand og en ophidset tilstand, kan fotonen muligvis blive absorberet og genudgivet ved en anden bølgelængde (fluorescens) eller blot passere igennem.

* en bold, der hopper: Noget energi går tabt som varme og lyd med hver afvisning, så bolden kommer til sidst til hvile.

* en fødekæde: Kun en lille procentdel af energien fra solen er tilgængelig for planter, og endnu mindre er der tilgængelig for planteetere og rovdyr.

Det er vigtigt at huske, at energioverførsel er en kompleks proces, og de specifikke grunde til, at energi ikke overføres til det næste niveau, kan variere meget afhængigt af situationen.