Nauka

Co to jest energia? »Jego definicja i znaczenie

Spisu treści:

Anonim

Energii ma zdolność ciała do wykonania pracy, działanie lub czy zmian lub modyfikacji, i objawia się to przechodzi od jednego organizmu do innego. Materia posiada energię w wyniku swojego ruchu lub położenia w stosunku do działających na nią sił. Termin ten pochodzi od greckiego wyrażenia „ enérgeia ” i jest stosowany w różnych dziedzinach nauki, takich jak chemia, fizyka i ekonomia.

Co to jest energia

Spis treści

Jest to zdolność materii do pełnienia funkcji w wyniku jej budowy (energia wewnętrzna), jej ruchu (kinetyka) i jej położenia (potencjału). Jest to wymiar równoważony pracą, więc jest wyceniany w tych samych jednostkach (w dżulach) w systemie międzynarodowym. W zależności od układu fizycznego lub sposobu, w jaki się przejawia, brane są pod uwagę różne jego formy: mechaniczne, termiczne, elektryczne, chemiczne, jądrowe, elektromagnetyczne itp.

Jest to zwykle mierzalne lub mierzalne, oprócz zaangażowania we wszystkie style działania lub reakcji. Reakcje chemiczne, przemieszczenia, zmiany stanu skupienia, a nawet stan spoczynku, mają swoje ekspozycje w ilości energii w specjalnej klasie.

Jedna z podstawowych zasad wskazuje, że energii nie można ani stworzyć, ani zniszczyć, zgodnie z zasadą zachowania energii, jednak można ją przekształcić z jednego rodzaju w inny, tak jak to się dzieje, gdy używana jest energia elektryczna (znana również jako światło), takie jak prąd elektryczny, ciepło, dźwięk, światło i ruch.

Dlatego całkowita energia ostatecznego systemu pozostaje trwała i we wszechświecie, dlatego nie może być jej stworzenia ani zniknięcia, lecz raczej przeniesienie z jednego systemu do drugiego lub konwersja z jednej formy do drugiej.

Dlatego jest to wynikiem działania poprzez interakcje lub przełączanie czterech typów podstawowych sił natury: elektromagnetycznej, grawitacyjnej, silnej jądrowej i słabej jądrowej.

Różne zasoby naturalne lub zjawiska przyrodnicze są w stanie dostarczyć i zapewnić je w dowolnej postaci, dlatego uważa się je za naturalne źródła energii lub zasoby energetyczne.

Istnieją dwa rodzaje źródeł odnawialnych, które nie są wyczerpane, takie jak światło słoneczne, wiatr, deszcz, prądy rzeczne itp.; i nieodnawialne źródła, które ulegają wyczerpaniu podczas użytkowania, takie jak ropa naftowa, gaz ziemny lub węgiel.

Zjawisko to nieustannie manifestuje się wokół nas i występuje w przyrodzie w wielu formach; kinetyka (energia, którą ciało jest w ruchu), potencjał (energia, którą ciało wytworzyło przez swoje położenie w przestrzeni), elektryczna (zdolna do zapalenia żarówki lub uruchomienia silnika), chemia (zawarta w bateriach i baterie, w paliwach lub żywności), między innymi termiczne, jądrowe, wiatrowe, hydrauliczne, mechaniczne, promiennikowe lub elektromagnetyczne.

Naturalne źródła energii

Eksploracja niewyczerpanych źródeł i zapobieganie wzmacnianiu gospodarek narodowych przez kraje uprzemysłowione, zmniejszanie zapotrzebowania na paliwa kopalne gromadzone na obcych terytoriach i niemal wyczerpujące ich własne zasoby, doprowadziły je do przyjęcia siły jądrowej i te, które są zaopatrywane w zasoby wodne, do intensywnej hydraulicznej eksploatacji ich prądów wodnych.

W ekonomii i technologii mówi się, że jest to zasób naturalny, podobnie jak technologia, jest on eksploatowany do celów przemysłowych i gospodarczych. Energia sama w sobie nie nadaje się do spożycia, ale jest raczej pośrednikiem uzupełniającym inne potrzeby w zakresie wytwarzania towarów i usług. Będąc ograniczoną usługą, w przeszłości był źródłem wielu konfliktów dotyczących kontroli zasobów energetycznych.

Zgodnie z tą opinią mówi się, że istnieją dwa duże, nadające się do technologicznego wykorzystania źródła energii:

Energia odnawialna

Źródła odnawialne to takie, które po wykorzystaniu można odzyskać w sposób naturalny lub sztuczny. Jedno z tych źródeł odnawialnych podlega fazom, które są mniej lub bardziej trwałe w naturze.

Istnieją różne rodzaje energii odnawialnej, takie jak:

  • Wiatr.
  • Geotermalna.
  • Hydraulika.
  • Fala pływowa.
  • Solar.
  • Biomasa
  • Fala pływowa.
  • Niebieska energia.
  • Termoelektryczny.
  • Fuzja jądrowa.

Nieodnawialne

Źródła nieodnawialne charakteryzują się tym, że są one rzadkie na planecie Ziemia, a których lekkość zużycia jest większa niż ich regeneracji, znajduje się w energii kopalnej, która pochodzi z biomasy przetworzonej tysiące lat temu i która tolerował liczne procesy konwersji ze względu na gromadzenie się dużych ilości żywych odpadów w basenach osadowych.

Przede wszystkim chodzi o połączenie wodoru i węgla, aż do powstania materii o wysokiej zawartości energii, takiej jak ropa, węgiel czy gaz ziemny.

Źródła nieodnawialne to:

  • Węgiel.
  • Gazu ziemnego.
  • Ropa naftowa.
  • Jądrowy lub atomowy, który potrzebuje uranu lub plutonu.

Z drugiej strony należy zaznaczyć, że dziś głównym źródłem energii jest ropa, pamiętajmy, że jest to surowiec nieodnawialny i prędzej czy później się wyczerpie. W związku z tym wdrażane są alternatywne źródła, takie jak wodór, wiatr, słońce, jądra atomowe, ciepło ziemi, siła oceanów, hydroelektryczność i bioenergia, jednak niektóre wymagają wysokich kosztów ekonomicznych i nadal mają wady.

Według innych kryteriów można je również nazwać „czystymi źródłami”, jeśli są pozytywnie oceniane w sferze ekologicznej (co wiąże się z energiami odnawialnymi); z drugiej strony istnieją tzw. „źródła brudne”, gdy są one uważane za negatywne (związane z nieodnawialnymi), mimo że żadne źródło energii tak naprawdę nie jest pozbawione efektu ekologicznego w jego wykorzystaniu (co może być mniej lub bardziej w różnych kontekstach).

Właściwości energetyczne

Energia ma pewne przydatne właściwości, takie jak te wymienione poniżej:

  • To jest przenoszone. Oznacza to, że można go przenieść z jednego elementu do drugiego. Na przykład: rakieta w ruchu ma energię mechaniczną. Kiedy piłka uderza w rakietę, przekazuje do niej energię, która również ją pobiera.
  • Można go przechowywać. Na przykład baterie i ogniwa oszczędzają energię.
  • Można go transportować. Oznacza to, że można go przesyłać z jednego miejsca do drugiego. Podobnie jak w przypadku energii elektrycznej przesyłanej kablami, a także jako paliwa transportowanego gondolami.
  • Może się zmienić. Oznacza to, że może się zmieniać z jednego typu na inny. Chemię paliwa można przekształcić w mechanikę samochodu. A elektryczność można szybko przekształcić w inne typy, takie jak: między innymi: lekki, mechaniczny, Sonora. Dlatego okazuje się tak przydatny.
  • Jest zachowany. Utrzymuje się, gdy jest przenoszona z jednej materii do drugiej lub gdy jeden rodzaj energii jest przekształcany w inny. Ta właściwość jest znana jako zasada zachowania energii: energia nie jest niszczona ani tworzona, jest tylko przekształcana.
  • Degraduje. Są bardziej przydatne systemy niż inne (w aspekcie, który pozwala generować więcej transformacji).

Po zużyciu energii w danej konwersji, część jej użyteczności maleje. Następnie mówi się, że uległ degradacji lub pogorszył swoją jakość (nie mówi się, że został zużyty). Na przykład: opór elektryczny wytwarza ciepło, ale jest mało prawdopodobne, aby był w stanie przekształcić to ciepło z powrotem w prąd elektryczny.

Rodzaje energii

Obecnie istnieje czternaście różnych rodzajów energii, które wymieniono poniżej:

Energia kinetyczna

Kiedy ciało jest w ruchu, mówimy, że wytwarza lub zawiera energię kinetyczną, innymi słowy, jest to energia związana z obiektami, które są w ruchu. Termin „kinetyka” ma greckie pochodzenie i pochodzi od słowa „kinesis”, które oznacza ruch. Energia ta polega na użyciu siły lub pracy nad obiektem znajdującym się w stanie spoczynku, wystarczającym do przyspieszenia i spowodowania ruchu.

Osiągnąwszy to przyspieszenie zwane kinetyką, nie ulegnie ono zmianie, z wyjątkiem tego, że zmienia się prędkość poruszającego się obiektu, jeżeli na ciało oddziaływuje siła zewnętrzna, może ona zmieniać jego kierunek i prędkość, a co za tym idzie również jego siła kinetyczna. Aby obiekt zatrzymał się (powrócił do stanu spoczynku), konieczne jest zastosowanie siły przeciwnej lub ujemnej, która musi być równa ilości lub wielkości energii kinetycznej, jaką posiada w danym momencie.

Moc wiatru

To ten, który jest generowany przez wiatr, ten typ jest uważany za jeden z najstarszych, które były używane przez ludzkość razem z termicznym, trzeba cofnąć się do 3000 pne, aby zrozumieć pierwsze użycie wiatru jako źródła Energia.

Dopiero w połowie XIX wieku pojawiła się energia dzięki pierwszym turbinom wiatrowym, opartym na kształcie i działaniu wiatraków.

W wyniku rewolucji przemysłowej i powstania maszyny parowej młyny straciły swoje znaczenie, a źródło energii wiatrowej było kolejnym krokiem w historii, który nadszedł na początku XIX wieku. Energetyka wiatrowa w XXI wieku ewoluuje w sposób niepowstrzymany, zwłaszcza w krajach takich jak Hiszpania, gdzie bardzo się rozwinęła, będąc jednym z pierwszych krajów poniżej Niemiec na poziomie europejskim lub w skali globalnej, które wykorzystują ten rodzaj energii.

Energia geotermalna

Jest to rodzaj odnawialnego źródła energii, które charakteryzuje się wykorzystaniem ciepła pochodzącego z podłoża w celu klimatyzacji i pozyskiwania ciepłej wody sanitarnej w sposób ekologiczny.

Należy zauważyć, że w wewnętrznej strefie planety Ziemia znajduje się jej jądro, jest to żarząca się masa, która promieniuje ciepło z wnętrza na zewnątrz, co jest powodem, dla którego w miarę zagłębiania się w ziemię Temperatura będzie rosła w postępie od 2 do 4 ° C temperatury na każde 100 metrów, które pogłębia się.

Energia Gibbsa

Wolna energia Gibbsa lub wolna entalpia są używane w chemii do wyjaśnienia, czy reakcja nastąpi spontanicznie, czy nie. Aby obliczyć swobodną energię Gibbsa, można ją oprzeć na: wzroście lub spadku entropii związanej z reakcją oraz sumie ciepła wymaganego lub uwolnionego przez nią.

Ważnymi miarami energii Gibbsa do obliczenia, czy reakcja zachodzi spontanicznie, czy nie, są na przykład: zmienność entalpii (ΔH), która wyjaśnia, czy reakcje są endotermiczne czy egzotermiczne; jeśli są one endotermiczne, ΔH będzie większe od zera, przeciwieństwo egzotermicznych będzie mniejsze od zera.

Energia wodna

To taki, który pochodzi ze stosowania spadającej wody z określonej wysokości. Spadająca woda jest poruszana przez turbiny powodując ruch obrotowy, który przekształca ją w energię mechaniczną, a następnie cała ta energia przechodzi przez generatory, które przekształcają ją w energię elektryczną.

Wśród zalet oferowanych przez ten typ jest to, że jest to energia, która zapewnia wysoką efektywność energetyczną. Jego dostępność jest niewyczerpana. Jest to energia, która podczas swojej pracy nie wytwarza toksycznych emisji. Z drugiej strony zbudowane tamy lub zbiorniki służą do magazynowania wody do celów rekreacyjnych oraz do zasilania systemów nawadniających.

Energia światła

To ten, który pochodzi ze światła i przez nie przechodzi. Podczas ruchu zachowuje się podobnie do fali elektromagnetycznej. Chociaż działa również jako cząstka, ponieważ ma zdolność do interakcji z materią. Jednostką Międzynarodowego Systemu Miar używaną do pomiaru tej klasy jest drugi lumen.

Część energii świetlnej może zostać przekazana innym ciałom, z którymi styka się światło. Niektóre powierzchnie mają właściwości fizyczne i chemiczne, które pozwalają im absorbować ten rodzaj energii. Orientacja obiektu względem światła i jego geometryczny kształt również wpływają na jego zdolność pochłaniania.

Energia mechaniczna

To taki, w którym bardzo ważny jest ruch ciał i pozycja, jaką przedstawiają przed innymi. Mechanika to wynik uzyskany jako suma kinetyki, elastyczności i potencjału, jaki może prezentować poruszające się ciało, co widać bardziej niż cokolwiek w szkoleniu akademickim osób studiujących fizykę.

W ten sam sposób mówi się również, że energia mechaniczna reprezentuje zdolność pewnych ciał o masie do wykonywania pracy. Zawsze pamiętając, że nie jest tworzony ani niszczony, jest przekształcany lub zachowywany, dlatego mechanika pozostaje niezmienna w czasie, dzięki interakcji siły mechanicznej między cząstkami, które interweniują w tę siłę.

Energia nuklearna

Jest to rodzaj, który jest uwalniany podczas rozszczepienia lub fuzji jąder atomowych. Ilość energii uzyskanej w tych procesach jest znacznie większa niż uzyskana w procesach chemicznych.

Obecnie znanych jest około 40 naturalnych pierwiastków promieniotwórczych, z których większość ma wyższą liczbę atomową (Z) wynoszącą 83. Te ulegają reakcjom jądrowym, takim jak spontaniczny rozpad lub transmutacja jądrowa (bombardowanie jądra neutronami, protonami i innymi jądrami).

Energia potencjalna

Ten typ reprezentuje najdalej idącą część fizyki, ponieważ umożliwia wizualizację dynamiki ciał w zależności od rodzaju rozważanej interakcji, grawitacji chemicznej i położenia, w którym ciała się znajdują. Występuje prosty przykład tego zjawiska: kiedy ciężki przedmiot jest trzymany w górze, będzie miał energię potencjalną, ze względu na jego położenie względem ziemi.

Przedmiot ten będzie miał zdolność wykonywania pracy, ponieważ jeśli zostanie zwolniony, spadnie na ziemię pod wpływem działania grawitacji, będąc w stanie wykonać pracę na innym obiekcie, który stanie mu na drodze.

Energia chemiczna

Jest to rodzaj, który powstaje w wyniku reakcji chemicznej. Na przykład spalanie drewna lub węgla generuje energię chemiczną. W ten sam sposób można powiedzieć, że został stworzony, wygenerowany lub wytworzony w wyniku interakcji między atomami i cząsteczkami.

Należy zauważyć, że wszystko, co istnieje, jest uważane za materię, a jedną z właściwości materii jest posiadanie właściwości chemicznych, a kiedy dwa ciała zewnętrzne oddziałują na siebie, zachodzi reakcja, zmieniając ich stan początkowy lub naturalny (ta „zmiana” jest tym, co jest znana jako energia chemiczna).

Energia słoneczna

Jest to odnawialne źródło dostarczane przez największą gwiazdę i najbliżej Ziemi. Promienie elektromagnetyczne emanujące ze słońca mają zdolność zapewnienia wystarczającej mocy, aby urządzenia wykorzystujące energię elektryczną działały przez określony czas.

Teraz, aby to wykorzystać, opracowano różne zaawansowane technologicznie obiekty, które znacznie ułatwiłyby ich zdobycie; na przykład duże szklane panele są odpowiedzialne za zbieranie energii słonecznej, która następnie zostanie rozprowadzona i zmagazynowana, aby można ją było wykorzystać w nocy.

Rosnąca potrzeba dbania o środowisko sprawiła, że ​​to nowe rozwiązanie jest mile widziane. Dzięki wykorzystaniu energii słonecznej unika się emisji zanieczyszczających gazów przez przedsiębiorstwa energetyczne lub zanieczyszczenia i marnotrawstwa wody przez przedsiębiorstwa hydroelektryczne.

Telluric Energy

Są to sieci lub siatki, które otaczają planetę i służą do rozładowania części energii wytwarzanej w jej wnętrzu, pochodzącej z kosmosu i sztucznego zanieczyszczenia elektromagnetycznego, które ostatecznie przenika do ziemi. Wszystkie zostały nazwane na cześć ich odkrywcy, a za szkodliwe możemy uznać tylko dwie najważniejsze: sieć Hartmanna i sieć Curry.

Przybywają, krążą i emanują w sposób ciągły z powierzchni ziemi i podglebia, będąc ściśle związanymi z energetycznymi zmianami geo-magnetosfery, przewodnictwem elektroenergetycznym ziemi i grawitacyjno-magnetycznym wpływem Słońca i reszty planety.

Energia cieplna

Znany również jako kaloryczny, jest to taki, który znajduje się wewnątrz zrównoważonego układu termodynamicznego i jest oznaczony symbolem „U”. Jest on rozłożony zgodnie z jego temperaturą bezwzględną, zwykle wzrasta lub maleje poprzez przenoszenie energii, odbywa się to zwykle w postaci ciepła lub pracy w procesach termodynamicznych.

Energia wody morskiej

Jest to nazwa, której nadano jej ciągłe podnoszenie się i obniżanie poziomu morza, do którego wykorzystuje się alternatory w celu wytwarzania energii elektrycznej, zamieniając ją na energię elektryczną, co czyni ją źródłem czyste i bezpieczne. Można powiedzieć, że jest to rodzaj odnawialny, ponieważ jego źródła nie można ukończyć ze względu na jego użycie w tym konkretnym przypadku, z drugiej strony uważa się go za czysty, ponieważ nie jest z niego generowany żaden typ. toksycznych odpadów.

Mimo to ma wadę i jest to ilość energii, która jest z niego generowana, oprócz kosztu instalacji sprzętu.

Często zadawane pytania dotyczące energii

Co nazywa się energią?

Zasób naturalny, który ma zdolność wykonywania pracy, nazywany jest energią. Można je wydobyć i przekształcić w inne ciała, które będą wykorzystywane do celów przemysłowych lub gospodarczych, a tym samym zaspokajają pewne potrzeby w produkcji towarów i usług.

Do czego służy energia elektryczna?

Jest to wszechstronny zasób, który można przekształcić w inne formy energii w celu wykonania zadań, od dostarczania energii elektrycznej do zakładu mechanicznego po oświetlenie pomieszczenia żarówką.

Skąd pochodzi energia elektryczna?

Energia elektryczna pochodzi ze źródeł odnawialnych, takich jak woda, wiatr i promieniowanie słoneczne, lub ze źródeł nieodnawialnych, takich jak węgiel, ropa i gaz ziemny.

Do czego służy energia odnawialna?

Energia odnawialna pochodzi ze źródeł naturalnych i dlatego jest niewyczerpana. Służy to do dostarczania energii elektrycznej z klimatyzacji do domów, a oprócz spełniania tej samej funkcji co energia nieodnawialna, zmniejsza również zanieczyszczenie środowiska.

Jak mierzy się energię?

Jest mierzony za pomocą pomiarów kilowatogodzin (kWh).