Enerģija ir spēja no ķermeņa, lai veiktu darbības vai darbs, vai maiņu vai transformāciju, un izpaužas kā tas iet no viena ķermeņa uz otru. Matērijai ir enerģija tās kustības vai stāvokļa dēļ attiecībā uz spēkiem, kas uz to iedarbojas. Šis termins nāk no grieķu valodas izteiciena " enérgeia " un tiek lietots dažādās zinātnes jomās, piemēram, ķīmijā, fizikā un ekonomikā.
Kas ir enerģija
Satura rādītājs
Tā ir vielas spēja veikt funkciju tās konstitūcijas (iekšējā enerģija), kustības (kinētika) un stāvokļa (potenciāls) rezultātā. Tā ir dimensija, kas ir līdzsvarota ar darbu, tāpēc starptautiskajā sistēmā to vērtē vienādās vienībās (džoulos). Atkarībā no fiziskās sistēmas vai tā, kā tā izpaužas, tiek ņemtas vērā dažādas tās formas: mehāniskā, termiskā, elektriskā, ķīmiskā, kodolenerģijas, elektromagnētiskā utt.
Tas parasti ir izmērāms vai izmērāms, turklāt tiek iesaistīts visos darbības vai reakcijas stilos. Ķīmiskās reakcijas, pārvietošanās, vielas stāvokļa izmaiņas vai pat miera stāvoklis ir pakļauts enerģijas daudzumam īpašā klasē.
Viens no pamata pamatiem norāda, ka enerģiju nevar ne radīt, ne iznīcināt, kā noteikts enerģijas saglabāšanas principā, tomēr to var pārveidot no viena veida uz otru, tāpat kā tas notiek, kad tiek izmantota elektriskā enerģija (pazīstama arī kā kā gaisma), piemēram, elektriskā strāva, siltums, skaņa, gaisma un kustība.
Tādēļ visas iespējamās sistēmas kopējā enerģija paliek pastāvīga un atrodas Visumā, tāpēc nevar būt tās radīšana vai pazušana, bet gan pārsūtīšana no vienas sistēmas uz otru vai pārveidošana no vienas formas citā.
Tāpēc tas ir darbības rezultāts, mijiedarbojoties vai pārslēdzot četrus būtisko spēku veidus dabā: elektromagnētisko, gravitācijas, spēcīgo un vāju kodolu.
Dažādi dabas resursi vai dabas parādības spēj to apgādāt un nodrošināt jebkādā veidā, tāpēc tos uzskata par dabiskiem enerģijas vai enerģijas resursu avotiem.
Ir divu veidu atjaunojamie enerģijas avoti, kuru izmantošana nav izsmelta, piemēram, saules gaisma, vējš, lietus, upju straumes utt. un neatjaunojami avoti, kas, lietojot, ir izsmelti, piemēram, nafta, dabasgāze vai ogles.
Šī parādība nepārtraukti izpaužas ap mums, un dabā tā notiek daudzos veidos; kinētika (enerģija, kas ķermenim ir kustībā), potenciāls (enerģija, ko ķermenis ir radījis, atrodoties telpā), elektriskā (spēj iedegt spuldzi vai darbināt motoru), ķīmija (ietverta baterijās un baterijas degvielā vai pārtikā), termiskās, kodolenerģijas, vēja, hidrauliskās, mehāniskās, izstarojošās vai elektromagnētiskās.
Dabiski enerģijas avoti
Par neizsmeļams avotu izpēte un novēršana no rūpnieciski attīstītajām valstīm nostiprināt savas valsts ekonomiku, samazinot nepieciešamību pēc fosilā kurināmā uzkrāto ārvalstu teritorijās un gandrīz noārdošas savus resursus, noveda viņus aptvertu kodolieroču spēku un, ar ūdens resursiem, to ūdens straumju intensīvai hidrauliskai izmantošanai.
Ekonomikā un tehnoloģijā tiek teikts, ka tas ir dabas resurss, tāpat kā tehnoloģija, tas tiek izmantots rūpnieciskai un ekonomiskai izmantošanai. Enerģija pati par sevi nav laba galapatēriņam, bet drīzāk ir starpnieks citu preču un pakalpojumu ražošanas vajadzību papildināšanai. Tā kā tas ir ierobežots pakalpojums, tas vēsturiski ir bijis daudzu konfliktu cēlonis enerģijas resursu kontrolei.
Saskaņā ar šo atzinumu tiek teikts, ka ir divi lieli, tehnoloģiski izmantojami enerģijas avoti:
Atjaunojamā enerģija
Atjaunojamie avoti ir tie, kurus pēc izmantošanas var dabiski vai mākslīgi atgūt. Viens no šiem atjaunojamiem avotiem ir pakļauts fāzēm, kas pēc būtības tiek uzturētas vairāk vai mazāk pastāvīgi.
Ir dažādi atjaunojamās enerģijas veidi, piemēram:
- Vējš.
- Ģeotermālā.
- Hidraulika.
- Plūdmaiņas vilnis.
- Saules.
- Biomasa
- Plūdmaiņas vilnis.
- Zilā enerģija.
- Termoelektriskais.
- Kodolsintēze.
Neatjaunojams
Neatjaunojamie avoti ir raksturīgi tāpēc, ka uz planētas Zeme to ir maz un kuru patēriņa vieglums ir lielāks nekā tā atjaunošanās, tas ir atrodams fosilajā enerģijā, kas rodas no biomasas, kas pārveidota pirms tūkstošiem gadu un ir pieļāva daudzus pārveidošanas procesus, jo nogulšņu baseinos uzkrājas liels daudzums dzīvo atkritumu.
Galvenokārt runa ir par ūdeņraža un oglekļa savienojumu, līdz tiek izveidota viela ar augstu enerģijas saturu, piemēram, nafta, ogles vai dabasgāze.
Neatjaunojami avoti ir:
- Ogles.
- Dabasgāze.
- Nafta.
- Kodols vai atoms, kuram nepieciešams urāns vai plutonijs.
No otras puses, jāatzīmē, ka šodien galvenais enerģijas avots nāk no naftas, atcerieties, ka tas ir neatjaunojams resurss, un agrāk vai vēlāk tas beigsies. Sakarā ar to tiek ieviesti alternatīvi avoti, piemēram, ūdeņradis, vējš, saule, atomu kodoli, zemes siltums, okeānu spēks, hidroelektroenerģija un bioenerģija, tomēr dažiem ir nepieciešamas augstas ekonomiskās izmaksas un viņiem joprojām ir trūkumi.
Pēc citiem kritērijiem tos var saukt arī par “tīrajiem avotiem”, ja tos pozitīvi vērtē ekoloģiskajā sfērā (kas saistīta ar atjaunojamiem enerģijas avotiem); un, no otras puses, ir tā sauktie “netīrie avoti”, ja tos uzskata par negatīviem (saistītiem ar neatjaunojamiem), neskatoties uz to, ka nevienam enerģijas avotam tā izmantošanā tiešām nav zināma ietekme uz vidi (kas var būt vairāk vai mazāk negatīva) dažādos kontekstos).
Enerģijas īpašības
Enerģijai ir noteiktas īpašības, kas ir diezgan noderīgas, piemēram, zemāk minētās:
- Tas tiek nodots. Tas ir, to var pārnest no viena elementa uz otru. Piemēram: kustībā esošajai raketei ir mehāniskā enerģija. Kad bumba ietriecas raketē, tā pārnes tai enerģiju, un bumba arī uzņem šo enerģiju.
- To var uzglabāt. Piemēram, baterijas un elementi ietaupa enerģiju.
- To var transportēt. Tas ir, to var nosūtīt no vienas vietas uz otru. Tāpat kā ar elektrību, kas tiek pārnesta caur kabeļiem, kā arī ar degvielu, ko transportē gondolas.
- Tas var pārveidoties. Tas ir, tas var mainīties no viena veida uz citu. Degvielas ķīmiju automašīnā var pārveidot par mehāniku. Un elektrisko var ātri pārveidot citos veidos, piemēram: vieglajā, mehāniskajā, Sonora, cita starpā. Tāpēc tas izrādās tik noderīgs.
- Ir saglabājies. Tas tiek uzturēts, kad tas tiek pārnests no vienas matērijas uz citu vai kad viena veida enerģija tiek pārveidota par citu. Šis īpašums ir pazīstams kā enerģijas taupīšanas princips: enerģija netiek ne iznīcināta, ne radīta, tā tikai tiek pārveidota.
- Degradējas. Ir vairāk noderīgu sistēmu nekā citas (aspektā, kas ļauj ģenerēt vairāk transformāciju).
Pēc tam, kad enerģija jau ir izmantota attiecīgajā pārveidošanā, tā lietderības daļa samazinās. Tad saka, ka tas ir pasliktinājies vai ir pasliktinājis tā kvalitāti (nav teikts, ka tas ir iztērēts). Piemēram: elektriskā pretestība rada siltumu, taču maz ticams, ka šo siltumu varēs pārveidot par elektrisko strāvu.
Enerģijas veidi
Pašlaik ir četrpadsmit dažādi enerģijas veidi, kas minēti turpmāk:
Kinētiskā enerģija
Kad ķermenis ir kustībā, mēs sakām, ka tas rada vai satur kinētisko enerģiju, citiem vārdiem sakot, tā ir enerģija, kas saistīta ar objektiem, kas atrodas kustībā. Termins "kinētika" ir grieķu izcelsmes un tika iegūts no vārda "kinesis", kura nozīme ir kustība. Šī enerģija ietver spēka vai darba izmantošanu objektā, kas atrodas miera stāvoklī, pietiekami, lai veicinātu tā paātrinājumu un liktu tam kustēties.
Sasniedzot to, ka paātrinājums ir tā sauktais kinētika, tas nemainīsies, izņemot to, ka mainās kustīgā objekta ātrums, ja uz ķermeņa iedarbojas ārējs spēks, tas var mainīt tā virzienu un ātrumu, līdz ar to arī tā kustību. kinētiskais spēks. Lai panāktu minētā objekta apstāšanos (atgriešanos atpūtas stāvoklī), jāpielieto pretējs vai negatīvs spēks, kam jābūt vienādam ar kinētiskās enerģijas daudzumu vai lielumu, kas tam piemīt tajā brīdī.
Vēja enerģija
Tas ir tas, kas rodas caur vēju, šis tips tiek uzskatīts par vienu no vecākajiem, ko cilvēce ir izmantojusi kopā ar termisko, jāatgriežas 3000. gadā pirms mūsu ēras, lai saprastu vēja pirmo izmantošanu kā avotu Enerģija.
Tikai deviņpadsmitā gadsimta vidū parādījās enerģija, pateicoties pirmajām vēja turbīnām, kuru pamatā bija vējdzirnavu forma un darbība.
Rūpnieciskās revolūcijas un tvaika dzinēja izveides rezultātā dzirnavas zaudēja savu nozīmi, un vēja enerģijas avots bija nākamais solis vēsturē, kas nonāca XIX gadsimta sākumā. Vējš XXI gadsimtā attīstās neapturams, jo īpaši valstīs, piemēram, Spānijā, kur viņš ir bijis liels attīstību, kas ir viens no pirmajām valstīm, saskaņā ar Vācijas līmeņa Eiropas vai mēroga pasaulē, izmantojot šāda veida enerģijas.
Geotermāla enerģija
Tas ir atjaunojamo enerģijas avotu veids, kam raksturīga siltuma izmantošana, kas nāk no zemes dzīlēm, ar mērķi gaisa kondicionēšanu un ekoloģiskā veidā iegūt sanitāro karsto ūdeni.
Ir svarīgi uzsvērt, ka planētas Zeme iekšējā zonā, tās kodols atrodas, tā ir kvēlspuldze, kas izstaro siltumu no iekšpuses uz ārpusi, un tas ir iemesls, kāpēc, ejot dziļāk zemē, Temperatūra pieaugs par 2 līdz 4 ºC temperatūras uz katriem 100 metriem, ko tā padziļinās.
Gibsa enerģija
Ķīmijā tiek izmantota Gibsa brīva enerģija vai brīva entalpija , lai izskaidrotu, vai reakcija notiks spontāni vai nē. Lai aprēķinātu Gibsa brīvo enerģiju, to var balstīt uz: ar reakciju saistītā entropijas palielināšanos vai samazināšanos un tai nepieciešamo vai izdalīto siltuma summu.
Svarīgi pasākumi Gibsa enerģijā, lai aprēķinātu, vai reakcija notiek spontāni vai nē, ir, piemēram: entalpijas variācija (ΔH), kas izskaidro, vai reakcijas ir endotermiskas vai eksotermiskas; ja tie ir endotermiski, ΔH būs lielāks par nulli, pretējais eksotermiskajam būs mazāks par nulli.
Hidroelektriskā jauda
Tas nāk no krītoša ūdens izmantošanas no noteikta augstuma. Krītošo ūdeni turbīnas pārvieto, izraisot rotācijas kustību, kas to pārveido par mehānisko enerģiju, pēc tam visa šī enerģija iet caur ģeneratoriem, kas to pārveido par elektrisko enerģiju.
Starp šāda veida priekšrocībām ir tā, ka tā ir enerģija, kas nodrošina augstu energoefektivitāti. Tās pieejamība ir neizsmeļama. Tā ir enerģija, kas tās darbības laikā nerada toksiskas emisijas. No otras puses, uzbūvētie aizsprosti vai ūdenskrātuves kalpo kā ūdens uzglabāšana atpūtas aktivitāšu veikšanai un apūdeņošanas sistēmu piegādei.
Gaismas enerģija
Tas ir tas, kas nāk no gaismas un ceļo pa to. Pārvietojoties, tā uzvedība ir līdzīga elektromagnētiskā viļņa uzvedībai. Lai gan tā darbojas arī kā daļiņa, jo tai ir spēja mijiedarboties ar matēriju. Starptautiskās mērījumu sistēmas mērvienība, ko izmanto šīs klases mērīšanai, ir otrais lūmenis.
Daļu gaismas enerģijas var pārnest uz citiem ķermeņiem, ar kuriem gaisma nonāk saskarē. Atsevišķām virsmām ir fizikālas un ķīmiskas īpašības, kas ļauj tām absorbēt šāda veida enerģiju. Objekta orientācija attiecībā pret gaismu un tā ģeometriskā forma ietekmē arī tā absorbcijas spēju.
Mehāniskā enerģija
Tas ir tāds, kurā ļoti svarīga ir ķermeņu kustība un viņu pārstāvētā pozīcija. Mehānika ir rezultāts, kas iegūts, summējot kinētiku, elastību un potenciālu, ko kustīgais ķermenis var uzrādīt, tas vairāk nekā viss ir redzams fizikā studējošo cilvēku akadēmiskajā apmācībā.
Tādā pašā veidā tiek teikts arī, ka mehāniskā enerģija atspoguļo noteiktu ķermeņa masu spēju veikt darbu. Vienmēr atceroties, ka tas nav nedz radīts, nedz iznīcināts, tas tiek pārveidots vai saglabāts, un tāpēc mehānika laika gaitā paliek nemainīga, pateicoties mehāniskā spēka mijiedarbībai starp daļiņām, kas iejaucas šajā spēkā.
Atomenerģija
Tas ir tips, kas izdalās atomu kodolu sadalīšanās vai saplūšanas laikā. Šajos procesos iegūtās enerģijas daudzums ir daudz lielāks nekā ķīmiskajos procesos iegūtais.
Pašlaik ir zināmi aptuveni 40 dabiski radioaktīvi elementi, no kuriem lielākajai daļai atomu skaitļa (Z) vērtība ir lielāka par 83. Tiem notiek kodolreakcijas, piemēram, spontāna sabrukšana vai kodola transmutācija (kodola bombardēšana ar neitroniem, protoniem un citiem kodoliem).
Potenciālā enerģija
Šis tips pārstāv visplašāko fizikas proporciju, jo tas ļauj vizualizēt ķermeņu dinamiku atkarībā no mijiedarbības veida, kas tiek uzskatīts par ķīmisko gravitāciju, un no ķermeņa atrašanās vietas. Notiek vienkāršs piemērs: kad tiek turēts smags priekšmets, tam būs potenciālā enerģija, pateicoties tā stāvoklim attiecībā pret zemi.
Minētajam objektam būs iespējas veikt darbu, jo, ja to atbrīvo, tas gravitācijas rezultātā nokrīt zemē, spējot veikt darbu pie cita objekta, kas iejaucas tā kritienā.
Ķīmiskā enerģija
Tas ir tips, kas rodas ķīmiskas reakcijas rezultātā. Piemēram, koksnes vai ogļu dedzināšana rada ķīmisko enerģiju. Tādā pašā veidā var teikt, ka tas ir izveidots, ģenerēts vai ražots, sākot no mijiedarbības starp atomiem un molekulām.
Ir svarīgi atzīmēt, ka viss, kas pastāv, tiek uzskatīts par matēriju un vienai no matērijas īpašībām ir ķīmiskas īpašības, un, mijiedarbojoties diviem ārējiem ķermeņiem, notiek reakcija, mainot tās sākotnējo vai dabisko stāvokli (šī "pārvērtība" ir pazīstams kā ķīmiskā enerģija).
Saules enerģija
Tas ir atjaunojams avots, ko nodrošina lielākā zvaigzne un kas ir vistuvāk Zemes planētai. Elektromagnētiskie stari, kas izplūst no saules, spēj nodrošināt pietiekami daudz enerģijas ierīcēm, kuras noteiktu laiku darbojas, lai darbotos ar elektrību.
Tagad, lai to izmantotu, ir izstrādāti dažādi augsto tehnoloģiju objekti, kas to daudz vieglāk iegūtu; piemēram, lielie stikla paneļi ir atbildīgi par saules enerģijas savākšanu, kas pēc tam tiks sadalīta un uzglabāta, lai to varētu izmantot naktī.
Pieaugošā vajadzība rūpēties par vidi ir atzinīgi novērtējusi šo jauno risinājumu. Izmantojot saules enerģiju, tiek novērsta elektroenerģijas uzņēmumu piesārņojošo gāzu emisija vai hidroelektrostaciju uzņēmumu piesārņojums un ūdens izšķiešana.
Tellūras enerģija
Tie ir tīkli vai tīkli, kas ieskauj planētu un kalpo, lai izvadītu daļu no tās iekšienē radītās enerģijas, kas nāk no kosmosa un no mākslīgā elektromagnētiskā piesārņojuma, kas nonāk caur zemi. Viņi visi ir nosaukti pēc viņu atklājēja, un par kaitīgajiem mēs varam uzskatīt tikai divus svarīgākos: Hartmann tīklu un Karija tīklu.
Viņi nāk, cirkulē un nepārtraukti izplūst no zemes un zemes dzīļu virsmas, cieši saistīti ar ģeo-magnetosfēras enerģētiskajām variācijām, zemes elektrovadītspēju un Saules un pārējās planētas gravito-magnētiskajām ietekmēm.
Siltumenerģija
Pazīstams arī kā siltumspēja, tas ir tāds, kas atrodas līdzsvarotā termodinamiskā sistēmā un tiek identificēts ar simbolu "U". Tas tiek sadalīts atbilstoši tā absolūtajai temperatūrai, tas parasti palielinās vai samazinās, pārnesot enerģiju, to parasti veic siltuma veidā vai strādā termodinamiskos procesos.
Jūras ūdens enerģija
To sauc par veidu, kā to iegūst, pastāvīgi paaugstinoties un pazeminoties jūras līmenim, kam tiek izmantoti ģeneratori, lai ražotu elektrību, pārveidojot to par elektroenerģiju, kas padara to par avotu tīrs un drošs. Var teikt, ka tas ir atjaunojama tipa, jo to avotu nevar pabeigt, jo tas tiek izmantots šajā konkrētajā gadījumā, no otras puses, tas tiek uzskatīts par tīru, jo no tā neveidojas neviens tips. toksisko atkritumu daudzumu.
Neskatoties uz to, tam ir punkts pret to, un tas ir enerģijas daudzums, kas no tā rodas, papildus aprīkojuma uzstādīšanas izmaksām.
