Hvorfor er energi ikke -lineær?

Imidlertid kan den måde, energi interagerer med systemer og processer, være ikke -lineær . Dette kan manifestere sig på forskellige måder:

* ikke -lineære forhold mellem energi og dens virkninger: For eksempel er forholdet mellem energiindgangen til en fjeder og dens forskydning kun lineær inden for dens elastiske grænse. Ud over det bliver forholdet ikke -lineært.

* Energikonverteringsprocesser: Konvertering af en form for energi til en anden (f.eks. Kemisk til elektrisk) kan styres af ikke -lineære processer. For eksempel er effektiviteten af ​​et solcellepanel muligvis ikke lineært med sollysintensiteten.

* komplekse systemer: I komplekse systemer som klimaet kan forholdet mellem energiindgange og output være meget ikke -lineære. Små ændringer i energiindgang kan føre til store og uforudsigelige ændringer i systemets tilstand.

Her er en forenklet måde at tænke over det på:

Forestil dig, at du har en spand vand. Du tilføjer energi til det ved at hælde mere vand i. Forholdet mellem mængden af ​​vand tilsat (energiindgang) og vandets højde (effekt) er lineær. Men hvis du tilføjer energi til en gryde på en komfur, bliver forholdet mellem energiindgangen (varme) og temperaturen på vandet ikke -lineær på grund af faktorer som varmetab og den skiftende varmekapacitet på vandet, når det varmer op.

Kortfattet: Mens energi i sig selv er lineær, kan den måde, den interagerer med systemer og processer, ikke lineære på grund af forskellige faktorer som systemkompleksitet, konverteringsprocesser og systemets iboende egenskaber.