Енергія є здатність тіла виконати дію або роботу, або зміна або перетворення, і проявляється, як вона проходить від одного тіла до іншого. Матерія має енергію в результаті свого руху або положення щодо сил, що діють на неї. Цей термін походить від грецького виразу " enérgeia " і застосовується в різних галузях науки, таких як хімія, фізика та економіка.
Що таке енергія
Зміст
Це здатність речовини виконувати функцію як наслідок її конституції (внутрішня енергія), її руху (кінетика) та її положення (потенціалу). Це вимір, збалансований із роботою, тому він оцінюється в одних і тих же одиницях (у джоулях) в рамках міжнародної системи. Залежно від фізичної системи або способу її прояву враховуються різні її форми: механічна, теплова, електрична, хімічна, ядерна, електромагнітна тощо.
Зазвичай це можна виміряти або виміряти, крім того, що воно бере участь у всіх стилях дії чи реакції. Хімічні реакції, витіснення, зміна стану речовини або навіть стану спокою мають вплив у кількості енергії в межах спеціального класу.
Одна з основних основ зазначає, що енергію не можна ні створювати, ні руйнувати, як встановлено принципом збереження енергії, однак вона може трансформуватися з одного типу в інший, як це відбувається при використанні електричної енергії (також як світло), таких як електричний струм, тепло, звук, світло і рух.
Отже, загальна енергія кінцевої системи залишається постійною і знаходиться у Всесвіті, отже, не може бути її створення або зникнення, а швидше перенесення з однієї системи в іншу або перетворення з однієї форми в іншу.
Отже, це результат дії через взаємодії або перемикання чотирьох видів основних сил природи: електромагнітних, гравітаційних, сильних ядерних та слабких ядерних.
Різні природні ресурси або явища природи здатні забезпечувати та забезпечувати їх у будь-якій його формі, саме тому вони вважаються природними джерелами енергії або енергетичних ресурсів.
Існує два типи відновлюваних джерел, які при використанні не вичерпуються, такі як сонячне світло, вітер, дощ, річкові течії тощо; та невідновлювані джерела, які вичерпуються при використанні, такі як нафта, природний газ або вугілля.
Це явище постійно проявляється навколо нас, і воно зустрічається в природі у багатьох формах; кінетика (енергія, яку тіло має в русі), потенціал (енергія, яку тіло викликало своїм розташуванням у просторі), електрична (здатна запалити лампочку або запустити двигун), хімія (міститься в батареях та акумулятори, у паливі або в продуктах харчування), теплові, ядерні, вітрові, гідравлічні, механічні, променисті чи електромагнітні, серед інших
Природні джерела енергії
Дослідження невичерпних джерел та недопущення індустріальних країн зміцнювати національну економіку, зменшуючи потребу у викопному паливі, накопиченому на чужих територіях, і майже вичерпуючи власні ресурси, змусило їх прийняти ядерну силу і, в ті, що забезпечуються водними ресурсами, до інтенсивної гідравлічної експлуатації їх водних потоків.
В економіці та техніці кажуть, що це природний ресурс, як і технологія, його використовують для промислового та економічного використання. Сама енергія не є корисною для кінцевого споживання, а скоріше є посередником для доповнення інших потреб у виробництві товарів та послуг. Будучи обмеженою послугою, історично це було корінням багатьох конфліктів щодо контролю енергетичних ресурсів.
Згідно з цією думкою, йдеться про те, що є два великі технологічно придатні для використання джерела енергії:
Відновлювальна енергія
Поновлювані джерела - це ті, які після використання можуть бути відновлені природним або штучним шляхом. Одне з цих відновлюваних джерел піддається етапам, які зберігаються більш-менш постійно в природі.
Існують різні типи відновлюваних джерел енергії, такі як:
- Вітер.
- Геотермальна.
- Гідравліка.
- Приливна хвиля.
- Сонячна.
- Біомаса
- Приливна хвиля.
- Блакитна енергія.
- Термоелектрик.
- Ядерний синтез.
Невідновлювані
Невідновлювані джерела характеризуються тим, що їх мало на планеті Земля і легкість споживання яких вища, ніж при їх регенерації, вони містяться у викопній енергії, яка виходить із біомаси, перетвореної тисячі років тому, і переносив численні процеси конверсії через накопичення великої кількості живих відходів в осадових басейнах.
В основному мова йде про союз водню та вуглецю до утворення речовини з високим вмістом енергії, наприклад нафти, вугілля чи природного газу.
Невідновлюваними джерелами є:
- Вугілля.
- Природний газ.
- Нафта.
- Ядерний або атомний, який потребує урану або плутонію.
З іншого боку, слід зазначити, що сьогодні основним джерелом енергії є нафта, пам’ятайте, що це невідновлюваний ресурс, і рано чи пізно він закінчиться. Завдяки цьому впроваджуються альтернативні джерела, такі як водень, вітер, сонце, атомні ядра, тепло Землі, сила океанів, гідроелектроенергія та біоенергетика, однак деякі вимагають високих економічних витрат і вони все ще мають недоліки.
Згідно з іншими критеріями, їх також можна назвати «чистими джерелами», якщо їх позитивно розглядати в екологічній сфері (що пов’язано з відновлюваною енергією); а з іншого боку, існують так звані «брудні джерела», коли їх вважають негативними (пов’язаними з невідновлюваними), незважаючи на те, що жодне джерело енергії насправді не відчуває певного екологічного ефекту при його використанні (що може бути більш-менш негативним в різних контекстах).
Енергетичні властивості
Енергія має певні властивості, які є цілком корисними, наприклад, згадані нижче:
- Це передається. Тобто його можна переносити з одного елемента на інший. Наприклад: ракетка в русі має механічну енергію. Коли м’яч потрапляє в ракетку, він передає йому енергію, і м’яч також бере цю енергію.
- Його можна зберігати. Наприклад, батареї та елементи живлення економлять енергію.
- Його можна транспортувати. Тобто його можна пересилати з одного місця в інше. Як і з електрикою, яка передається через кабелі, а також як з паливом, яке транспортується гондолами.
- Він може трансформуватися. Тобто він може змінюватися від одного типу до іншого. Хімія палива в машині може перетворитися на механіку. А електричний можна швидко перетворити на інші типи, такі як: легкий, механічний, Sonora, серед інших. Ось чому це виявляється настільки корисним.
- Зберігається. Він зберігається, коли він переходить з однієї речовини в іншу або коли один тип енергії перетворюється в інший. Ця властивість відома як принцип енергозбереження: енергія ні руйнується, ні створюється, вона лише перетворюється.
- Деградує. Існує більше корисних систем, ніж інші (у тому аспекті, який дозволяє генерувати більше перетворень).
Після того, як енергія вже використана в даному перетворенні, частина її корисності зменшується. Потім кажуть, що він погіршився або знизив свою якість (не сказано, що він був витрачений). Наприклад: електричний опір генерує тепло, але навряд чи вдасться перетворити це тепло назад в електричний струм.
Види енергії
В даний час існує чотирнадцять різних видів енергії, про які йдеться нижче:
Кінетична енергія
Коли тіло знаходиться в русі, ми говоримо, що воно виробляє або містить кінетичну енергію, іншими словами, це енергія, пов’язана з об’єктами, які перебувають у русі. Термін "кінетичний" має грецьке походження і походить від слова "кінезіс", значенням якого є рух. Ця енергія передбачає використання сили або роботи над об’єктом, який знаходиться у стані спокою, достатній для того, щоб сприяти його прискоренню та змусити рухатися.
Досягнувши того, що прискорення є тим, що називається кінетикою, воно не зміниться, за винятком того, що швидкість рухомого об'єкта змінюється, якщо на тіло впливає зовнішня сила, це може змінити його напрямок і швидкість, а отже, і його кінетична сила. Щоб згаданий об'єкт зупинився (повернувся у стан спокою), необхідно застосувати протилежну або негативну силу, яка повинна дорівнювати кількості або величині кінетичної енергії, якою він володіє на той момент.
Енергія вітру
Це той, який генерується за допомогою вітру, цей тип вважається одним із найдавніших, що використовувались людством разом з тепловим, потрібно повернутися до 3000 р. До н. Е., Щоб зрозуміти перше використання вітру як джерела Енергія.
Лише в середині 19 століття енергія з’явилася завдяки першим вітрогенераторам, які базувались на формі та роботі вітряків.
В результаті промислової революції та створення парової машини млини втратили своє значення, а джерело енергії вітру стало наступним кроком в історії, який прибув на початку XIX століття. Вітер в XXI столітті розвивається нестримний, особливо в таких країнах, як Іспанія, де він мав великий розвиток, що є однією з перших країн, в відповідно з німецьким рівні європейського або масштабом світом, використовуючи цей вид енергії.
Геотермальна енергія
Це тип відновлюваного джерела енергії, який характеризується використанням тепла, що надходить з надр, з метою кондиціонування та отримання санітарної гарячої води екологічним способом.
Важливо підкреслити, що у внутрішній зоні планети Земля розташоване її ядро, це маса розжарювання, яка випромінює тепло зсередини назовні, що є причиною того, що, заглиблюючись у землю, Температура буде зростати з прогресуванням температури від 2 до 4 ºC на кожні 100 метрів, коли вона поглиблюється.
Енергія Гіббса
Вільна енергія Гіббса або вільна ентальпія використовується в хімії, щоб пояснити, відбудеться реакція спонтанно чи ні. Для розрахунку вільної енергії Гіббса вона може базуватися на: збільшенні або зменшенні ентропії, пов'язаної з реакцією, і сумі тепла, необхідного або виділеного нею.
Важливими вимірами енергії Гіббса для підрахунку, виникає спонтанна реакція чи ні, є, наприклад: коливання ентальпії (ΔH), яке пояснює, чи є реакції ендотермічними чи екзотермічними; якщо вони ендотермічні ΔH буде більшим за нуль, то протилежність екзотермічним буде меншим за нуль.
Гідроелектрична енергія
Він походить від використання падаючої води з певної висоти. Падаюча вода транспортується турбінами, викликаючи обертальний рух, який перетворює її в механічну енергію, а потім вся ця енергія проходить через генератори, які перетворюють її в електричну енергію.
Серед переваг, пропонованих цим типом, є те, що саме енергія забезпечує високу енергетичну ефективність. Його доступність невичерпна. Це енергія, яка не виробляє токсичних викидів під час своєї роботи. З іншого боку, побудовані дамби або водосховища служать накопичувачем води для проведення рекреаційних заходів та для постачання зрошувальних систем.
Світлова енергія
Він виходить від світла і подорожує крізь нього. Під час руху його поведінка схожа на поведінку електромагнітної хвилі. Хоча він також діє як частинка, оскільки має здатність взаємодіяти з речовиною. Одиницею міжнародної системи вимірювань, що використовується для вимірювання цього класу, є другий просвіт.
Частина світлової енергії може передаватися іншим тілам, з якими світло контактує. Певні поверхні мають фізичні та хімічні властивості, що дозволяють їм поглинати цей тип енергії. Орієнтація об'єкта щодо світла та його геометрична форма також впливають на його поглинаючу здатність.
Механічна енергія
Це те, в якому рух тіл і положення, яке вони представляють перед іншим, дуже важливі. Механіка - це результат, отриманий у сумі кінетики, еластичності та потенціалу, яке може представляти тіло, що рухається, це бачиться більше, ніж будь-що в академічній підготовці людей, які вивчають фізику.
Так само сказано також, що механічна енергія представляє здатність певних тіл з масою виконувати роботу. Завжди пам’ятаючи, що він не створюється і не руйнується, він перетворюється або зберігається, і тому механіка залишається незмінною з часом завдяки взаємодії механічної сили між частинками, які втручаються в цю силу.
Атомна енергія
Це тип, який виділяється під час поділу або злиття атомних ядер. Кількість енергії, одержуваної цими процесами, набагато вища, ніж енергії, отриманої в результаті хімічних процесів.
В даний час відомо близько 40 природних радіоактивних елементів, більшість з яких мають більш високе значення атомного числа (Z) 83. Вони зазнають ядерних реакцій, таких як спонтанний розпад або ядерна трансмутація (бомбардування ядра нейтронами, протонами та іншими ядрами).
Потенційна енергія
Цей тип представляє найбільш далекосяжну частку у фізиці, оскільки дозволяє візуалізувати динаміку тіл залежно від типу взаємодії, що розглядається, хімічної гравітації та положення, де розташовані тіла. Це простий приклад: коли важкий предмет тримається високо, він матиме потенційну енергію завдяки своєму розташуванню відносно землі.
Зазначений об'єкт матиме здатність виконувати роботу, оскільки, якщо його випустити, він впаде на землю внаслідок дії сили тяжіння, будучи в змозі виконати роботу над іншим об'єктом, який втручається в його падіння.
Хімічна енергія
Це тип, який виникає в результаті хімічної реакції. Наприклад, спалювання деревини або вугілля генерує хімічну енергію. Таким же чином можна сказати, що він був створений, генерований або продукований, починаючи з взаємодії між атомами і молекулами.
Важливо зауважити, що все, що існує, вважається речовиною, і однією з якостей речовини є наявність хімічних властивостей, і коли два зовнішні тіла взаємодіють, відбувається реакція, змінюючи її початковий або природний стан (ця "зміна" є відомий як хімічна енергія).
Сонячна енергія
Це поновлюване джерело, яке забезпечує найбільша зірка і найближче до планети Земля. Електромагнітні промені, що виходять від сонця, здатні забезпечувати достатню потужність для пристроїв, які використовують електрику для роботи протягом певного періоду часу.
Зараз, щоб скористатися цим, були розроблені різні високотехнологічні об'єкти, які значно полегшили б їх отримання; наприклад, великі скляні панелі відповідають за збір сонячної енергії, яка потім розподіляється і зберігається, щоб її можна було використовувати вночі.
Зростаюча потреба піклуватися про навколишнє середовище забезпечила вітальний прийом цього нового рішення. Використовуючи енергію сонця, уникають викидів забруднюючих газів електроенергетичними компаніями або забруднення та витрати води гідроелектростанціями.
Телурична енергія
Вони є мережами або сітками, які оточують планету і служать для розряджання частини енергії, що генерується у її внутрішній частині, яка надходить із космосу та від штучного електромагнітного забруднення, яке закінчується проникненням на землю. Усі вони названі на честь свого першовідкривача, і ми можемо вважати лише два найважливіші як шкідливі: мережу Гартмана та мережу Каррі.
Вони надходять, циркулюють і безперервно виходять з поверхні землі та надр, тісно пов’язані з енергетичними варіаціями геомагнітосфери, електропровідністю землі та гравітаційно-магнітними впливами Сонця та решти планети.
Термальна енергія
Також відомий як калорійність, він знаходиться всередині збалансованої термодинамічної системи і позначається символом "U". Це розподіляється відповідно до його абсолютної температури, вона зазвичай збільшується або зменшується за рахунок передачі енергії, зазвичай це робиться у вигляді тепла або роботи в термодинамічних процесах.
Енергія морської води
Цю назву отримано від постійного збільшення та зниження рівня моря, для якого застосовується використання генераторів змінного струму, щоб виробляти електроенергію, перетворюючи її в електричну енергію, що робить її джерелом чистий і безпечний. Можна сказати, що він поновлюваного типу, оскільки джерело того самого не може бути закінчений через його використання в даному конкретному випадку, з іншого боку, воно вважається чистим, оскільки з нього не генерується жоден тип. токсичних відходів.
Незважаючи на це, він має недолік, і це кількість енергії, що виробляється з нього, на додаток до вартості установки обладнання.
