Znanost

Kaj je energija? »Njegova opredelitev in pomen

Kazalo:

Anonim

Energija je sposobnost telesa za izvedbo ukrepa ali dela ali spremembo ali transformacijo, in se kaže kot da prehaja iz enega telesa na drugega. Snov ima energijo kot rezultat gibanja ali položaja glede na sile, ki delujejo nanjo. Ta izraz izhaja iz grškega izraza " enérgeia " in se uporablja na različnih področjih znanosti, kot so kemija, fizika in ekonomija.

Kaj je energija

Kazalo

To je sposobnost snovi, da opravlja funkcijo, kot posledica njene ustave (notranje energije), njegovo gibanje (kinetika) in svojega stališča (potencialne). Je dimenzija, uravnotežena z delom, zato jo v mednarodnem sistemu vrednotijo ​​v enakih enotah (v džulih). Glede na fizični sistem ali način njegovega izražanja se upoštevajo različne njegove oblike: mehanske, toplotne, električne, kemične, jedrske, elektromagnetne itd.

To je običajno merljivo ali merljivo, poleg tega pa je vključeno v vse sloge delovanja ali reakcije. Kemične reakcije, premiki, spremembe snovi ali celo stanje mirovanja so izpostavljeni količini energije v posebnem razredu.

Ena od osnovnih osnov kaže, da energije ni mogoče niti ustvariti niti uničiti, kot je določeno z načelom ohranjanja energije, vendar jo je mogoče preoblikovati iz ene vrste v drugo, tako kot se to zgodi pri uporabi električne energije (znane tudi kot svetloba), kot so električni tok, toplota, zvok, svetloba in gibanje.

Zato celotna energija morebitnega sistema ostane trajna in v vesolju, zato ne more biti njegovega nastanka ali izginotja, temveč prehod iz enega sistema v drugega ali pretvorba iz ene oblike v drugo.

Zato je to rezultat delovanja z interakcijami ali preklopom štirih vrst bistvenih naravnih sil: elektromagnetne, gravitacijske, močne jedrske in šibke jedrske.

Različni naravni viri ali naravni pojavi ga lahko oskrbijo in oskrbijo v kateri koli obliki, zato veljajo za naravne vire energije ali energetske vire.

Obstajata dve vrsti obnovljivih virov, ki se pri njihovi uporabi ne izčrpata, kot so sončna svetloba, veter, dež, rečni tokovi itd.; in neobnovljivi viri, ki se ob uporabi izčrpajo, kot so nafta, zemeljski plin ali premog.

Ta pojav se neprestano kaže okoli nas in se v naravi pojavlja v številnih oblikah; kinetika (energija, ki jo ima telo v gibanju), potencial (energija, ki jo telo povzroči zaradi svojega položaja v vesolju), električna (sposobna prižgati žarnico ali poganjati motor), kemija (vsebovana v baterijah in baterije, v gorivih ali v hrani), termične, jedrske, vetrne, hidravlične, mehanske, sevalne ali elektromagnetne.

Naravni viri energije

Raziskovanje neizčrpnih virov in preprečevanje industrializiranih držav, da bi okrepile svoja nacionalna gospodarstva, zmanjšale potrebo po fosilnih gorivih, nakopičenih na tujih ozemljih, in skoraj izčrpavale lastne vire, jih je pripeljalo do sprejemanja jedrske sile tisti, ki so oskrbovani z vodnimi viri, do intenzivnega hidravličnega izkoriščanja njihovih vodnih tokov.

V ekonomiji in tehnologiji pravijo, da je to naravni vir, tako kot tehnologija se izkorišča za njegovo industrijsko in gospodarsko uporabo. Energija sama po sebi ni dobra za končno porabo, temveč je posrednik, ki dopolnjuje druge potrebe pri proizvodnji blaga in storitev. Ker je bila omejena storitev, je bila v preteklosti korenina številnih sporov zaradi nadzora nad energetskimi viri.

Glede na to mnenje naj bi obstajala dva velika, tehnološko izkoristljiva vira energije:

Obnovljiva energija

Obnovljivi viri so tisti, ki jih je po uporabi mogoče obnoviti naravno ali umetno. Eden od teh obnovljivih virov je podvržen fazam, ki so bolj ali manj trajno v naravi.

Obstajajo različne vrste obnovljivih virov energije, kot so:

  • Veter.
  • Geotermalna.
  • Hidravlika.
  • Plimski val.
  • Sončna.
  • Biomasa
  • Plimski val.
  • Modra energija.
  • Termoelektrična.
  • Jedrska fuzija.

Neobnovljivi

Neobnovljivi viri so značilni zato, ker so na planetu Zemlja redki in katerih poraba je lažja kot pri njihovi regeneraciji. Najdemo jo v fosilni energiji, ki izvira iz biomase, preoblikovane pred tisočletji in ima prenašal številne pretvorbene procese zaradi kopičenja velikih količin živih odpadkov v sedimentnih bazenih.

Predvsem gre za združitev vodika in ogljika do nastanka snovi z visoko vsebnostjo energije, kot so nafta, premog ali zemeljski plin.

Neobnovljivi viri so:

  • Premog.
  • Zemeljski plin.
  • Nafta.
  • Jedrski ali atomski, ki potrebuje uran ali plutonij.

Po drugi strani pa je treba opozoriti, da danes glavni vir energije prihaja iz nafte, ne pozabite, da je neobnovljiv vir, in prej ali slej ga bo zmanjkalo. Zaradi tega se uporabljajo alternativni viri, kot so vodik, veter, sonce, atomska jedra, toplota zemlje, sila oceanov, hidroelektrična energija in bioenergija, vendar nekateri zahtevajo visoke gospodarske stroške in še vedno imajo pomanjkljivosti.

Po drugih kriterijih jih lahko imenujemo tudi "čisti viri", če jih pozitivno obravnavamo v ekološki sferi (ki je povezana z obnovljivimi viri energije); po drugi strani pa obstajajo tako imenovani "umazani viri", kadar se štejejo za negativne (povezane z neobnovljivimi), kljub temu da noben vir energije pri svoji uporabi res nima nekega okoljskega vpliva (kar je lahko bolj ali manj negativno v različnih kontekstih).

Energijske lastnosti

Energija ima nekatere zelo koristne lastnosti, kot so spodaj omenjene:

  • Prenese se. To pomeni, da se lahko prenese iz enega elementa v drugega. Na primer: lopar v gibanju ima mehansko energijo. Ko žoga zadene lopar, ji prenaša energijo in žoga jo tudi prevzame.
  • Lahko ga shranite. Na primer, baterije in celice varčujejo z energijo.
  • Lahko se prevaža. To pomeni, da ga je mogoče poslati z enega kraja na drugega. Tako kot pri električni energiji, ki se prenaša po kablih, kot tudi pri gorivu, ki se prevaža z gondolami.
  • Lahko se preobrazi. To pomeni, da se lahko spreminja iz ene vrste v drugo. Kemijo goriva lahko v avtomobilu spremenimo v mehaniko. In električno lahko med drugim hitro spremenite v druge vrste, kot so: lahka, mehanska, Sonora. Zato se izkaže, da je tako koristen.
  • Je ohranjen. Ohrani se, ko se prenaša iz ene snovi v drugo ali ko se ena vrsta energije pretvori v drugo. Ta lastnost je znana kot načelo varčevanja z energijo: energija se ne uniči in ne ustvari, temveč se samo pretvori.
  • Razgrajuje. Obstaja več uporabnih sistemov kot drugi (v vidiku, ki omogoča ustvarjanje več transformacij).

Ko je energija že uporabljena v dani pretvorbi, se del njene uporabnosti zmanjša. Potem se govori, da se je poslabšal ali je zmanjšal kakovost (ni rečeno, da je bil porabljen). Na primer: električni upor ustvarja toploto, vendar verjetno ne bo mogel spremeniti te toplote nazaj v električni tok.

Vrste energije

Trenutno obstaja štirinajst različnih vrst energije, ki so omenjene spodaj:

Kinetična energija

Ko je telo v gibanju, rečemo, da proizvaja ali vsebuje kinetično energijo, z drugimi besedami, gre za energijo, povezano s predmeti, ki so v gibanju. Izraz "kinetika" je grškega izvora in je izšel iz besede "kinesis", katere pomen je gibanje. Ta energija vključuje uporabo sile ali delo na predmetu, ki se nahaja v stanju mirovanja, dovolj, da pospeši njegovo pospeševanje in ga premakne.

Ko dosežemo, da je pospešek tisto, kar imenujemo kinetika, se ne bo spremenil, le da se spremeni hitrost premikajočega se predmeta, če je zunanja sila izpostavljena telesu, lahko spremeni njegovo smer in hitrost ter posledično tudi njegovo kinetična sila. Da se omenjeni predmet ustavi (da se vrne v stanje mirovanja), je treba uporabiti nasprotno ali negativno silo, ki mora biti enaka količini ali velikosti kinetične energije, ki jo ima v tistem trenutku.

Vetrna energija

To je tista, ki jo ustvarja veter, ta vrsta velja za eno najstarejših, ki jo je človeštvo uporabljalo skupaj s termalno, treba se je vrniti v leto 3000 pred našim štetjem, da razumemo prvo uporabo vetra kot vira Energija.

Šele sredi devetnajstega stoletja se je pojavila energija, zahvaljujoč prvim vetrnim turbinam, ki so temeljile na obliki in delovanju vetrnic.

Zaradi industrijske revolucije in ustvarjanja parnega stroja so mlini izgubili svoj pomen, vir energije vetra pa je bil naslednji korak v zgodovini, ki je prispel v začetku 19. stoletja. Moč vetra v 21. stoletju se neustavljivo razvija, zlasti v državah, kot je Španija, kjer se je zelo razvila, saj je to ena od prvih držav pod Nemčijo na evropski ali svetovni ravni, ki uporablja tovrstno energijo..

Geotermalna energija

Je vrsta obnovljivega vira energije, za katero je značilno izkoriščanje toplote, ki prihaja iz podtalja, s ciljem klimatizacije in pridobivanja sanitarne tople vode na ekološki način.

Pomembno je poudariti, da je v notranjem pasu planeta Zemlja njegovo jedro, to je žarilna masa, ki oddaja toploto od znotraj navzven, kar je razlog, da ko gremo globlje v zemljo, Temperatura se bo povečevala z napredovanjem od 2 do 4 ºC temperature na vsakih 100 metrov, kolikor se poglablja.

Gibbsova energija

Gibbsova prosta energija ali prosta entalpija se v kemiji uporablja za razlago, ali se bo reakcija zgodila spontano ali ne. Za izračun Gibbsove proste energije lahko temelji na: povečanju ali zmanjšanju entropije, povezane z reakcijo, in vsoti toplote, ki jo ta zahteva ali sprosti.

Pomembni ukrepi v Gibbsovi energiji za izračun, če pride do reakcije spontano ali ne, so na primer: variacija entalpije (ΔH), ki pojasnjuje, ali so reakcije endotermne ali eksotermne; če so endotermne, bo ΔH večja od nič, nasprotje eksotermne pa manjše od nič.

Hidroelektrarna

Ta izvira iz uporabe padajoče vode z določene višine. Padajočo vodo turbine premikajo in povzročajo rotacijsko gibanje, ki jo pretvori v mehansko energijo, nato pa vsa ta energija prehaja skozi generatorje, ki jo pretvorijo v električno energijo.

Med prednostmi, ki jih ponuja ta vrsta, je, da gre za energijo, ki proizvaja visoko energetsko učinkovitost. Njegova razpoložljivost je neizčrpna. To je energija, ki med svojim delovanjem ne ustvarja strupenih emisij. Po drugi strani zgrajeni jez in rezervoarji služijo kot skladišče vode za izvajanje rekreacijskih dejavnosti in za oskrbo z namakalnimi sistemi.

Svetlobna energija

Je tista, ki prihaja iz svetlobe in potuje skozenj. Med gibanjem je njegovo vedenje podobno vedenju elektromagnetnega valovanja. Čeprav deluje tudi kot delček, saj ima sposobnost interakcije s snovjo. Enota Mednarodnega merilnega sistema, ki se uporablja za merjenje tega razreda, je drugi lumen.

Del svetlobne energije lahko prenesemo na druga telesa, s katerimi svetloba pride v stik. Nekatere površine imajo fizikalne in kemijske lastnosti, ki jim omogočajo, da absorbirajo to vrsto energije. Usmerjenost predmeta glede na svetlobo in njegova geometrijska oblika vpliva tudi na njegovo absorpcijsko sposobnost.

Mehanska energija

Pri njem je zelo pomembno gibanje teles in položaj, ki ga predstavljajo pred drugim. Mehanika je rezultat, dobljen v vsoti kinetike, elastičnosti in potenciala, ki ga lahko predstavlja gibljivo telo, to se vidi bolj kot kar koli pri akademskem usposabljanju ljudi, ki študirajo fiziko.

Na enak način je rečeno tudi, da mehanična energija predstavlja sposobnost določenih teles z maso, da opravljajo delo. Vedno se spominjamo, da ni ustvarjen ali uničen, se preoblikuje ali ohrani, zato mehanika skozi čas ostaja nespremenjena zaradi medsebojnega delovanja mehanske sile med delci, ki posegajo v to silo.

Nuklearna energija

Gre za vrsto, ki se sprosti med cepitvijo ali fuzijo atomskih jeder. Količina energije, pridobljena s temi procesi, je veliko večja od tiste, ki jo dobimo s kemičnimi procesi.

Trenutno je znanih približno 40 naravnih radioaktivnih elementov, od katerih ima večina vrednost atomskega števila (Z) 83. Ti preidejo v jedrske reakcije, kot sta spontano razpadanje ali jedrska transmutacija (bombardiranje jedra z nevtroni, protoni in drugimi jedri).

Potencialna energija

Ta vrsta predstavlja najbolj daljnosežen delež fizike, saj omogoča vizualizacijo dinamike teles, odvisno od vrste interakcije, ki jo obravnavamo, kemijske gravitacije in položaja, kjer se telesa nahajajo. Preprost primer tega je: ko se težki predmet zadrži, bo imel potencialno energijo zaradi svojega položaja glede na tla.

Omenjeni objekt bo sposoben opravljati delo, saj bo, če bo izpuščen, zaradi gravitacije padel na tla in bo lahko opravil delo na drugem objektu, ki mu bo v napoto.

Kemična energija

To je vrsta, ki nastane kot posledica kemične reakcije. Na primer, kurjenje lesa ali premoga ustvarja kemično energijo. Na enak način lahko rečemo, da je bil ustvarjen, ustvarjen ali ustvarjen na podlagi interakcij med atomi in molekulami.

Pomembno je omeniti, da se vse, kar obstaja, šteje za snov in ena od lastnosti snovi je, da ima kemijske lastnosti, in ko medsebojno vplivata dve zunanji telesi, pride do reakcije, ki spremeni njeno začetno ali naravno stanje (ta "sprememba" je tisto, kar je znan kot kemična energija).

Sončna energija

Je obnovljiv vir največje zvezde in najbližje Planetu Zemlja. Elektromagnetni žarki, ki jih oddaja sonce, lahko zagotavljajo dovolj energije za naprave, ki za določeno časovno obdobje uporabljajo elektriko.

Da bi zdaj to izkoristili, so razvili različne visokotehnološke predmete, ki bi olajšali njihovo pridobivanje; na primer velike steklene plošče so odgovorne za zbiranje sončne energije, ki se nato razporedi in shrani, tako da jo lahko uporabljamo ponoči.

Naraščajoča potreba po skrbi za okolje je pripravila dobrodošlico tej novi rešitvi. Z uporabo sončne energije se izognemo emisijam onesnažujočih plinov s strani elektroenergetskih podjetij ali onesnaževanjem in zapravljanjem vode s strani hidroelektrarn.

Telluric Energy

So mreže ali mreže, ki obkrožajo planet in služijo za odvajanje dela energije, ustvarjene v njegovi notranjosti, ki prihaja iz kozmosa in umetnega elektromagnetnega onesnaženja, ki na koncu prodre v zemljo. Vsi so poimenovani po svojem odkritju, za najpomembnejša pa lahko štejemo le dve: Hartmannovo in Curryjevo mrežo.

Prihajajo, krožijo in neprekinjeno izvirajo s površine zemlje in podtalja, pri čemer so tesno povezani z energetskimi spremembami geo-magnetosfere, elektro prevodnostjo tal in gravitacijsko-magnetnimi vplivi Sonca in ostalega planeta.

Termalna energija

Znan tudi kot kalorični, je tisti, ki se nahaja znotraj uravnoteženega termodinamičnega sistema in je označen s simbolom "U". Ta se porazdeli glede na njeno absolutno temperaturo, ponavadi se poveča ali zmanjša s prenosom energije, to običajno poteka v obliki toplote ali dela v termodinamičnih procesih.

Energija morske vode

To ime je dobil zaradi nenehnega povečevanja in upadanja morske gladine, za katerega se uporablja alternatorji za proizvodnjo električne energije, ki jo pretvori v električno energijo, zaradi česar je vir čisto in varno. Lahko rečemo, da je obnovljivega tipa, saj vira zanje zaradi njegove uporabe v konkretnem primeru ni mogoče natančno določiti, po drugi strani pa velja za čistega, saj iz njega ne nastane noben tip. strupenih odpadkov.

Kljub temu ima pomanjkljivost in poleg nje nastane tudi količina energije, poleg stroškov namestitve opreme.

Pogosta vprašanja o energiji

Kaj se imenuje energija?

Naravni vir, ki ima sposobnost dela, se imenuje energija. To je mogoče pridobiti in preoblikovati v druga telesa, ki se uporabljajo v industrijske ali gospodarske namene in na ta način zadovoljijo določene potrebe pri proizvodnji blaga in storitev.

Čemu služi električna energija?

Je vsestranski vir, ki ga je mogoče pretvoriti v druge oblike energije za izvajanje nalog, ki segajo od napajanja z elektriko do mehanske naprave, do osvetlitve prostora z žarnico.

Od kod prihaja električna energija?

Električna energija prihaja iz obnovljivih virov, kot so voda, veter in sončno sevanje, ali iz neobnovljivih virov, kot so premog, nafta in zemeljski plin.

Čemu služi obnovljiva energija?

Obnovljiva energija prihaja iz naravnih virov in je zato neizčrpna. Ta služi oskrbi domov z električno energijo iz klimatskih naprav, poleg tega, da izpolnjuje enako funkcijo kot neobnovljiva energija, pa tudi zmanjšuje onesnaževanje okolja.

Kako se meri energija?

Izmeri se z meritvami v kilovatnih urah (kWh).