W fizyce i chemii wyróżnia się dwa podstawowe rodzaje energii: kinetyka i potencjał.
Energia kinetyczna to energia związana z ruchem. Widzimy to w naturze w wodzie rzek, falach na plaży, wietrze czy nagrzewaniu się przedmiotów.
Ze swojej strony energia potencjalna zależy od stan ciała w odniesieniu do odniesienia. Na przykład skała na szczycie góry ma wyższą energię potencjalną niż ta sama skała u podstawy góry..
Jak zobaczymy poniżej, energia kinetyczna i potencjalna może występować w przyrodzie na wiele różnych sposobów.
Źródłem energii słonecznej jest synteza jądrowa wodoru. Na Słońcu cztery jądra wodoru (cztery protony) łączą się w jądro helu, które ma mniejszą masę niż cztery jądra wodoru.
Energia z procesu syntezy jądrowej jest przekształcana w energię promieniowania. Przemieszcza się w przestrzeni jako fale elektromagnetyczne ultrafioletowe (UV), światło widzialne i promienie podczerwone. Życie na Ziemi zależy zasadniczo od energii słonecznej.
Promieniowanie, takie jak światło, promienie X i ciepło, to formy energii, które znamy Energia promienista. Pojawiają się jako fale elektromagnetyczne, które powstają w wyniku jednoczesnej wibracji elektronów w polu elektrycznym i magnetycznym. Fale te przemieszczają się w kosmosie z prędkością światła 300 000 km / s.
Plik energia nuklearna To ten, który jest przechowywany w jądrze atomu, w wyniku sił, które trzymają razem protony i neutrony.
W reakcji jądrowej atom przekształca się w inny z uwolnieniem energii w wyniku rozpadu radioaktywnego, rozszczepienia jądrowego lub syntezy jądrowej..
Podczas rozszczepienia jądrowego ciężkie jądro otrzymuje neutron, który czyni je niestabilnym, uwalniając energię i dwa nowe atomy.
Inną formą energii potencjalnej jest to, co otrzymujemy między atomami, które się łączą. To jest energia chemiczna, zależy to od struktury atomu i sił przyciągania w wiązaniach cząsteczki. Energia chemiczna może zostać uwolniona Reakcja chemiczna.
Na przykład benzyna to mieszanina węglowodorów, która poddawana reakcji spalania uwalnia swoją energię chemiczną w energię cieplną, która jest wykorzystywana do napędzania silników. Energia chemiczna benzyny jest uwalniana podczas spalania wewnątrz tłoków, powodując ruch.
Energią wiązania w chemii jest miara siły wiązania między dwoma atomami. Oblicza się go eksperymentalnie, mierząc ciepło potrzebne do rozbicia mola cząsteczek na ich poszczególne atomy. Im wyższa energia wiązania, tym silniejsze i bliższe będą atomy..
Na przykład w cząsteczce wody HOH energia wiązania jest równa 460 kilodżuli na mol (kJ / mol), co jest tym samym, co powiedzenie, że jest to energia potrzebna do zerwania wiązania między tlenem a dwoma atomami wodoru w mol wody.
Energia elektryczna jest produktem przyciągania dodatnio i ujemnie naładowanych cząstek oraz ruchu ładunków elektrycznych, który objawia się w Elektryczność. Jest to forma energii potencjalnej i kinetycznej.
W atomach ujemnie naładowane elektrony mogą swobodnie poruszać się w niektórych materiałach zwanych przewodnikami. Ruch lub przepływ tych elektronów jest tym, co znamy jako prąd elektryczny.
Energia elektryczna jest siłą napędową współczesnej cywilizacji, jaką znamy dzisiaj. Energia elektryczna znajduje się w sprzęcie elektrycznym i elektronicznym, w naszych środkach transportu, w naszej rozrywce i wielu innych ludzkich działaniach..
Grawitacyjna energia potencjalna jest jedną z form energii potencjalnej. W tym przypadku używamy jako odniesienia ciała do Ziemi z którym związane jest pole grawitacyjne. Ziemia wywiera przyciągającą siłę na obiekty w kierunku jej środka. Dlatego mówimy, że rzeczy „upadają”.
Energia dysocjacji wiązania lub entalpia wiązania jest wykorzystywana w chemii do określenia zmiany całkowitej energii układu, gdy wiązanie kowalencyjne zrywa się w wyniku homolizy, to znaczy podczas rozdzielania atomów elektrony są równo podzielone. Na przykład w etanie (C.dwaH.6) energia dysocjacji jednego z wiązań C-H wyniesie 423 kJ / mol.
Każde wiązanie w cząsteczce będzie miało własną energię dysocjacji, więc cząsteczka z czterema wiązaniami będzie potrzebować więcej energii do zerwania niż cząsteczka z tylko jednym wiązaniem..
W chemii termin „energia aktywacji” jest używany do określenia ilość energii potrzebnej do zajścia reakcji. Wiele reakcji chemicznych w organizmach żywych nie zachodzi spontanicznie, więc ich zajście wymaga „pchnięcia” energii. Źródłem energii aktywacji jest zwykle energia cieplna otoczenia.
Elastyczna energia potencjalna jest formą energii potencjalnej, ponieważ odnosi się do stanu początkowego przedmiotu, który można rozciągać, ściskać lub skręcać. Gdy gumka jest rozciągnięta, jej energia potencjalna wzrasta, więc można wykonać pracę. Taka jest zasada działania strzał i katapult.
To znaczy energia mechaniczna łączy energię potencjalną i energię kinetyczną, ruch i położenie obiektu łączą się, aby wykonać pracę. Na przykład karuzela na kolejce górskiej ma energię mechaniczną, która jest sumą jej energii potencjalnej, gdy znajduje się na szczycie góry, i energii kinetycznej, gdy nabiera prędkości. Przez cały czas energia mechaniczna będzie taka sama, energia potencjalna i kinetyczna będą się różnić w zależności od wysokości i prędkości wózka.
Możesz być także zainteresowany energią kinetyczną i potencjalną.
Energia dźwiękowa to energia, którą otrzymujemy w dźwięku. Odbija się jako fale, które wibrują przez media fizyczne, takie jak woda, powietrze i ciała stałe. Jest to forma energii mechanicznej, ponieważ obejmuje wibracje cząstek i odległość, którą pokonują.
Energia dźwięku wykorzystywana jest w:
Jednym ze sposobów przedstawienia energii kinetycznej jest energia cieplna lub energia wewnętrzna. To jest energia kinetyczna, ponieważ pochodzi z wibracji lub ruchu cząsteczek i atomy, które tworzą ciała. Możemy zmierzyć tę energię za pomocą termometru, ponieważ temperatura jest odbiciem tego ruchu. Ciało o temperaturze 50ºC będzie miało więcej energii cieplnej niż to samo ciało w temperaturze 0ºC..
Plik ciepło to przepływ energii cieplnej między ciałami. Proces ten może wynikać z trzech zjawisk:
Możesz być zainteresowany poznaniem trzech form wymiany ciepła: przewodzenia, konwekcji i promieniowania
Energia geotermalna odpowiada Ciepło Ziemi, źródło energii, które znajduje się pod powierzchnią. Chociaż uważa się, że energia geotermalna objawia się w gorących źródłach i gejzerach, idzie ona dalej. Potencjał energetyczny zmagazynowany wewnątrz Ziemi można wykorzystać poprzez studnie geotermalne.
Jednym z najstarszych zastosowań energii geotermalnej było ogrzewanie pomieszczeń, rekreacja i terapia wodami termalnymi. Islandia jest jednym z krajów, które czerpią największe korzyści z energii geotermalnej
Plik energia magnetyczna Jest to produkt energetyczny przyciągania i pozycjonowania ciał w polu magnetycznym zdolnym do wykonywania pracy. Klasyczny przykład, który otrzymujemy w przypadku dwóch magnesów, gdy trzymamy je oddzielnie. W tym momencie ich magnetyczna energia potencjalna jest większa niż wtedy, gdy są razem..
Każdy magnes ma pole magnetyczne, czyli obszar działania, w którym odczuwa się przyciąganie, oraz dwa przeciwległe obszary dodatnie i ujemne, zwane biegunami magnetycznymi. Biegun dodatni przyciąga biegun ujemny, podczas gdy podobne bieguny odpychają.
Maglevy to tory kolejowe, które poruszają się dzięki energii magnetycznej. Te lewitują lub unoszą się na namagnesowanej platformie w odstępach powodujących ruch. Jest to również przykład tego, jak energia magnetyczna jest przekształcana w energię kinetyczną..
Kiedy powietrze wprawia w ruch To właśnie nazywamy wiatrem. Energia kinetyczna wiatru była wykorzystywana od czasów starożytnych do wykonywania różnych prac, takich jak żeglarstwo, mielenie zboża (wiatraki), a ostatnio do wytwarzania energii elektrycznej przez turbiny wiatrowe.
Może Cię zainteresuje, aby zobaczyć zalety i wady energii wiatrowej.
Energia kinetyczna prądów morskich wykorzystuje wzrost i opadanie wody morskiej wytwarzanej przez siły grawitacyjne Słońca i Księżyca w postaci Energia wody morskiej.
Plik energia z oceanu jest znany jako niebieska energia i obejmuje:
Ocean jest jednym z najobfitszych źródeł energii na Ziemi, ale prawdopodobnie najmniej eksploatowanym. Teoretycznie oceany mogłyby dostarczać energię całej planecie bez zanieczyszczania w bardziej niezawodny i przewidywalny sposób niż Słońce i wiatr..
Ciemna energia to przestrzeń przenikająca energię, w rzeczywistości stanowi około 70% składników Wszechświata. Termin „ciemna energia” został ukuty przez kosmologa Michaela Turnera w 1998 roku, aby nadać nazwę stałej kosmologicznej zaproponowanej przez Einsteina na początku XX wieku..
Pod koniec XX wieku dwie grupy astronomów badały jasność określonego typu supernowej, supernowej Ia. Są to białe karły, które eksplodują z taką intensywnością i jasnością, że wyglądają jak miliard słońc..
Obie grupy stwierdziły, że jasność supernowych była mniej intensywna niż oczekiwano, to znaczy znajdowały się dalej od siebie niż początkowe oszacowanie otrzymane tylko dla wszechświata materii. Ta przyspieszona ekspansja Wszechświata jest wyjaśniona przez składnik o silnie ujemnym ciśnieniu zwany ciemną energią..
W 1905 roku Albert Einstein przedstawił „Szczególną teorię względności”, z której wyprowadził swoje słynne równanie E = mcdwa, czasami nazywane prawem równoważności masy i energii. Ta formuła wskazuje, że masa ciała (m) jest miarą zawartości energii (I) i prędkość światła w próżni (do) jest stałą równą około 300 milionom metrów na sekundę.
Elementy promieniotwórcze przekształcają część swojej masy w energię. Za pomocą tego wzoru możesz obliczyć energię uwalnianą w reakcji jądrowej, która jest energią wiązania, która utrzymuje jądro atomu w zwartości.
Możesz być zainteresowanym także tym:
Jeszcze bez komentarzy