Energia je schopnosť telesa vykonať akciu, alebo práce, alebo zmenu alebo transformácie, a prejavuje sa ako sa prechádza z jedného tela do druhého. Hmota má energiu v dôsledku svojho pohybu alebo polohy vo vzťahu k silám, ktoré na ňu pôsobia. Tento termín pochádza z gréckeho výrazu „ enérgeia “ a uplatňuje sa v rôznych vedeckých oblastiach, ako je chémia, fyzika a ekonómia.
Čo je to energia
Obsah
Je to schopnosť hmoty vykonávať funkciu v dôsledku svojej konštitúcie (vnútorná energia), svojho pohybu (kinetika) a svojej polohy (potenciál). Je to dimenzia vyvážená prácou, takže sa v rámci medzinárodného systému oceňuje v rovnakých jednotkách (v jouloch). V závislosti od fyzikálneho systému alebo spôsobu jeho prejavu sa berú do úvahy jeho rôzne formy: mechanické, tepelné, elektrické, chemické, jadrové, elektromagnetické atď.
To je zvyčajne merateľné alebo merateľné, okrem toho, že je zapojený do všetkých štýlov konania alebo reakcie. Chemické reakcie, vytesňovanie, zmeny stavu hmoty alebo dokonca stav pokoja, majú svoju expozíciu v množstve energie v rámci špeciálnej triedy.
Jeden zo základných princípov poukazuje na to, že energiu nemožno vytvoriť ani zničiť, ako je stanovené v princípe zachovania energie, avšak je možné ju transformovať z jedného typu na druhý, rovnako ako sa to stane, keď elektrická energia (známa tiež ako svetlo), ako je elektrický prúd, teplo, zvuk, svetlo a pohyb.
Celková energia prípadného systému preto zostáva trvalá a vo vesmíre preto nemôže dochádzať k jeho vytváraniu alebo miznutiu, ale skôr k jeho prenosu z jedného systému do druhého alebo k premene z jednej formy na druhú.
Preto je to výsledok pôsobenia prostredníctvom interakcií alebo prepínania štyroch typov základných síl prírody: elektromagnetického, gravitačného, silného jadrového a slabého jadrového.
Rôzne prírodné zdroje alebo prírodné javy sú schopné dodávať a poskytovať ju v akejkoľvek svojej podobe, a preto sa považujú za prírodné zdroje energie alebo energetické zdroje.
Existujú dva typy obnoviteľných zdrojov, ktoré sa pri použití nevyčerpajú, napríklad slnečné svetlo, vietor, dážď, riečne prúdy atď.; a neobnoviteľné zdroje, ktoré sa pri použití vyčerpajú, ako je ropa, zemný plyn alebo uhlie.
Tento jav sa neustále prejavuje okolo nás a v prírode sa vyskytuje v mnohých formách; kinetika (energia, ktorú má telo v pohybe), potenciál (energia, ktorú telo spôsobilo svojou polohou v priestore), elektrická (schopná osvetliť žiarovku alebo poháňať motor), chémia (obsiahnutá v batériách) a batérie, v palivách alebo v potravinách), tepelné, nukleárne, veterné, hydraulické, mechanické, sálavé alebo elektromagnetické, medzi ostatnými.
Prírodné zdroje energie
Prieskum nevyčerpateľných zdrojov a zabránenie industrializovaným krajinám v posilňovaní ich národných ekonomík, znižovaní potreby fosílnych palív akumulovaných na cudzích územiach a takmer vyčerpávaní ich vlastných zdrojov, ich viedli k prijatiu jadrových síl a v r. tie, ktoré sú zásobované vodnými zdrojmi, na intenzívne hydraulické využitie ich vodných prúdov.
V ekonómii a technológiách sa hovorí, že ide o prírodný zdroj, rovnako ako technológia sa využíva na svoje priemyselné a hospodárske využitie. Energia sama o sebe nie je dobrá pre konečnú spotrebu, ale je skôr sprostredkovateľom, ktorý doplňuje ďalšie potreby pri výrobe tovarov a služieb. Keďže išlo o obmedzenú službu, historicky bola koreňom mnohých konfliktov o kontrolu energetických zdrojov.
Podľa tohto stanoviska sa hovorí, že existujú dva veľké, technologicky využiteľné zdroje energie:
Obnoviteľná energia
Obnoviteľné zdroje sú tie, ktoré sa po použití dajú získať prírodným alebo umelým spôsobom. Jeden z týchto obnoviteľných zdrojov podlieha fázam, ktoré sú v prírode udržiavané viac-menej trvalo.
Existujú rôzne druhy obnoviteľnej energie, napríklad:
- Vietor.
- Geotermálna.
- Hydraulika.
- Prílivová vlna.
- Solárne.
- Biomasa
- Prílivová vlna.
- Modrá energia.
- Termoelektrický.
- Jadrová fúzia.
Neobnoviteľný
Neobnoviteľné zdroje sa vyznačujú tým, že sú na planéte Zem vzácne a ktorých ľahká spotreba je vyššia ako ľahkosť ich regenerácie, nachádza sa vo fosílnej energii, ktorá pochádza z biomasy transformovanej pred tisíckami rokov a tolerovali početné procesy premeny v dôsledku akumulácie veľkého množstva živého odpadu v sedimentárnych nádržiach.
Ide hlavne o spojenie vodíka a uhlíka, kým nevznikne hmota s vysokým obsahom energie, ako je ropa, uhlie alebo zemný plyn.
Neobnoviteľné zdroje sú:
- Uhlie.
- Zemný plyn.
- Ropa.
- Jadrový alebo atómový, ktorý potrebuje urán alebo plutónium.
Na druhej strane je potrebné poznamenať, že dnes hlavný zdroj energie pochádza z ropy, nezabudnite, že ide o neobnoviteľný zdroj, ktorý skôr alebo neskôr dôjde. Z tohto dôvodu sa realizujú alternatívne zdroje, ako sú vodík, vietor, slnko, atómové jadrá, zemské teplo, sila oceánov, vodná energia a bioenergia. Niektoré si však vyžadujú vysoké ekonomické náklady a stále majú nevýhody.
Podľa ďalších kritérií ich možno tiež nazvať „čistými zdrojmi“, ak sú považované za pozitívne v ekologickej sfére (ktorá súvisí s obnoviteľnými energiami); a na druhej strane existujú takzvané „špinavé zdroje“, ktoré sa považujú za negatívne (v súvislosti s neobnoviteľnými), a to napriek skutočnosti, že žiadnemu zdroju energie skutočne chýba určitý vplyv na životné prostredie pri jeho využívaní (čo môže byť viac alebo menej v rôznych kontextoch).
Energetické vlastnosti
Energia má určité vlastnosti, ktoré sú celkom užitočné, napríklad tie, ktoré sú uvedené nižšie:
- Prenáša sa. To znamená, že sa dá preniesť z jedného prvku do druhého. Napríklad: raketa v pohybe má mechanickú energiu. Keď lopta zasiahne raketu, odovzdá jej energiu a lopta si túto energiu tiež vezme.
- Môže byť uložený. Napríklad batérie a články šetria energiu.
- Môže sa prepravovať. To znamená, že sa dá poslať z jedného miesta na druhé. Rovnako ako pri elektrine, ktorá sa prenáša káblami, aj ako palivo, ktoré sa prepravuje gondolami.
- Môže sa transformovať. To znamená, že sa môže meniť z jedného typu na druhý. Chemické palivo je možné v automobile transformovať na mechaniku. A elektrický sa dá rýchlo transformovať na iné typy, ako napríklad: svetelný, mechanický, Sonora a ďalšie. Preto sa ukazuje, že je to také užitočné.
- Je zachovaná. Zachováva sa, keď sa prenáša z jednej hmoty na druhú, alebo keď sa jeden druh energie premieňa na iný. Táto vlastnosť je známa ako princíp zachovania energie: energia sa ani nezničí, ani nevytvorí, iba sa prevedie.
- Degraduje. Existuje viac užitočných systémov ako iné (v aspekte, ktorý umožňuje generovať viac transformácií).
Potom, čo sa energia už v danej premene použila, časť jej úžitku klesá. Potom sa hovorí, že bol degradovaný alebo znížil svoju kvalitu (nehovorí sa o tom, že sa minul). Napríklad: elektrický odpor generuje teplo, ale je nepravdepodobné, že by bolo schopné transformovať toto teplo späť na elektrický prúd.
Druhy energie
V súčasnosti existuje štrnásť rôznych druhov energie, ktoré sú uvedené nižšie:
Kinetická energia
Keď je telo v pohybe, hovoríme, že produkuje alebo obsahuje kinetickú energiu, inými slovami, je to energia spojená s objektmi, ktoré sú v pohybe. Pojem „kinetika“ má grécky pôvod a bol odvodený od slova „kinesis“, ktorého význam je pohyb. Táto energia zahŕňa použitie sily alebo práce na objekte, ktorý sa nachádza v stave pokoja, dostatočný na to, aby podporil jeho akceleráciu a rozhýbal sa.
Po dosiahnutí toho, že zrýchlenie je známe ako kinetika, sa nezmení, ibaže sa zmení rýchlosť pohybujúceho sa objektu, ak je na telo vystavená vonkajšia sila, môže meniť svoj smer a rýchlosť a následne aj svoju rýchlosť. kinetická sila. Aby sa uvedený objekt zastavil (vrátil sa do pokojového stavu), je potrebné použiť opačnú alebo zápornú silu, ktorá sa musí rovnať množstvu alebo veľkosti kinetickej energie, ktorú v danom okamihu má.
Sila vetra
Je to ten, ktorý sa generuje vetrom. Tento typ sa považuje za jeden z najstarších, ktoré ľudstvo používalo spolu s termálnym, je potrebné vrátiť sa späť do roku 3 000 pred naším letopočtom, aby sme pochopili prvé použitie vetra ako zdroja Energie.
Až v polovici devätnásteho storočia sa objavila energia vďaka prvým veterným turbínam, ktoré boli založené na tvare a prevádzke veterných mlynov.
V dôsledku priemyselnej revolúcie a vytvorenia parného stroja mlyny stratili zmysel a zdroj veternej energie bol ďalším krokom v histórii, ktorý prišiel na začiatku devätnásteho storočia. Veterná energia v 21. storočí sa nezadržateľne vyvíja, najmä v krajinách ako Španielsko, kde zaznamenala veľký rozvoj, pričom ide o jednu z prvých krajín pod Nemeckom na európskej úrovni alebo v globálnom meradle, ktoré využívajú tento druh energie.
Geotermálnej energie
Jedná sa o typ obnoviteľného zdroja energie, ktorý sa vyznačuje využitím tepla pochádzajúceho z podložia s cieľom klimatizácie a získania teplej úžitkovej vody ekologickým spôsobom.
Je dôležité zdôrazniť, že vo vnútornej zóne planéty Zem sa nachádza jej jadro, je to žiarovka, ktorá vyžaruje teplo zvnútra von, čo je dôvod, prečo, keď ideme hlbšie do Zeme, Teplota sa bude zvyšovať s progresiou teploty od 2 do 4 ° C na každých 100 metrov, ktoré prehĺbi.
Gibbsova energia
Gibbsova voľná energia alebo voľná entalpia sa používajú v chémii na vysvetlenie toho, či k reakcii dôjde spontánne alebo nie. Pri výpočte Gibbsovej voľnej energie je možné vychádzať z: zvýšenia alebo zníženia entropie spojenej s reakciou a súčtu tepla potrebného alebo uvoľneného touto reakciou.
Dôležitými opatreniami v Gibbsovej energii na výpočet, či k reakcii dôjde spontánne alebo nie, sú napríklad: variácia entalpie (ΔH), ktorá vysvetľuje, či sú reakcie endotermické alebo exotermické; ak sú endotermické ΔH bude väčšie ako nula, opak exotermickej bude menší ako nula.
Hydroelektrická energia
Je to ten, ktorý pochádza z použitia padajúcej vody z určitej výšky. Padajúca voda sa pohybuje turbínami, ktoré spôsobujú rotačný pohyb, ktorý ju transformuje na mechanickú energiu a potom všetka táto energia prechádza generátormi, ktoré ju premieňajú na elektrickú energiu.
Medzi výhody ponúkané týmto typom patrí to, že ide o energiu, ktorá vytvára vysokú energetickú účinnosť. Jeho dostupnosť je nevyčerpateľná. Je to energia, ktorá počas svojej činnosti neprodukuje toxické emisie. Na druhej strane vybudované priehrady alebo nádrže slúžia ako zásobáreň vody na vykonávanie rekreačných aktivít a na zásobovanie zavlažovacími systémami.
Svetelná energia
Je to ten, ktorý pochádza zo svetla a putuje ním. Pri pohybe je jeho chovanie podobné ako pri elektromagnetickom vlnení. Aj keď tiež funguje ako častica, pretože má schopnosť interagovať s hmotou. Jednotkou medzinárodného meracieho systému použitého na meranie tejto triedy je druhý lúmen.
Časť svetelnej energie sa môže preniesť do iných telies, s ktorými svetlo prichádza do styku. Niektoré povrchy majú fyzikálne a chemické vlastnosti, ktoré im umožňujú absorbovať tento typ energie. Orientácia objektu vzhľadom na svetlo a jeho geometrický tvar tiež ovplyvňujú jeho absorpčnú schopnosť.
Mechanická energia
Je to ten, pri ktorom je veľmi dôležitý pohyb tiel a poloha, ktorú pred iným zastupujú. Mechanika je výsledok získaný ako súčet kinetiky, pružnosti a potenciálu, ktorý môže mať pohybujúce sa teleso, čo sa dá vidieť viac ako čokoľvek na akademickom školení ľudí, ktorí študujú fyziku.
Rovnakým spôsobom sa tiež hovorí, že mechanická energia predstavuje schopnosť určitých telies s hmotnosťou vykonávať prácu. Vždy si pamätajte, že nie je vytvorený alebo zničený, je transformovaný alebo konzervovaný, a preto mechanika zostáva v priebehu času konštantná v dôsledku vzájomného pôsobenia mechanickej sily medzi časticami, ktoré do tejto sily zasahujú.
Jadrová energia
Je to typ, ktorý sa uvoľňuje počas štiepenia alebo fúzie atómových jadier. Množstvo energie získanej týmito procesmi je oveľa väčšie ako množstvo energie získané chemickými procesmi.
V súčasnosti je známych asi 40 prírodných rádioaktívnych prvkov, z ktorých väčšina má vyššiu hodnotu atómového čísla (Z) 83. Tieto podliehajú jadrovým reakciám, ako sú spontánny rozpad alebo jadrová transmutácia (bombardovanie jadra neutrónmi, protónmi a inými jadrami).
Potenciálna energia
Tento typ predstavuje najrozsiahlejší podiel fyziky, pretože umožňuje vizualizáciu dynamiky telies v závislosti od typu interakcie, ktorá sa považuje za chemickú gravitáciu, a od polohy, v ktorej sa tieto telesá nachádzajú. Môže k tomu dôjsť k jednoduchému príkladu: keď bude ťažký predmet držaný vysoko, bude mať potenciálnu energiu vďaka svojej polohe vo vzťahu k zemi.
Uvedený objekt bude mať schopnosť vykonávať prácu, pretože ak sa uvoľní, padne na zem v dôsledku gravitácie a bude môcť vykonávať prácu na inom predmete, ktorý bude prekážať.
Chemická energia
Je to typ, ktorý vzniká v dôsledku chemickej reakcie. Napríklad spaľovaním dreva alebo uhlia sa vytvára chemická energia. Rovnakým spôsobom možno povedať, že bol vytvorený, generovaný alebo vyrobený na základe interakcií medzi atómami a molekulami.
Je dôležité poznamenať, že všetko, čo existuje, sa považuje za hmotu a jednou z vlastností hmoty je mať chemické vlastnosti, a keď dôjde k interakcii dvoch vonkajších telies, dôjde k reakcii, ktorá zmení pôvodný alebo prirodzený stav (táto „zmena“ je chemická energia).
Solárna energia
Je to obnoviteľný zdroj poskytovaný najväčšou hviezdou a najbližšie k planéte Zem. Elektromagnetické lúče vychádzajúce zo slnka majú schopnosť poskytnúť dostatok energie zariadeniam, ktoré používajú elektrinu, aby mohli určitý čas pracovať.
Teraz, aby sme to mohli využiť, boli vyvinuté rôzne high-tech objekty, ktoré by uľahčili ich získanie; napríklad veľké sklenené panely sú zodpovedné za zhromažďovanie slnečnej energie, ktorá sa potom distribuuje a ukladá tak, aby sa dala využiť v noci.
Rastúca potreba starostlivosti o životné prostredie priniesla toto nové riešenie vítaným privítaním. Použitím energie zo slnka sa zabráni emisiám znečisťujúcich plynov energetickými spoločnosťami alebo znečisťovaniu a plytvaniu vodou vodnými spoločnosťami.
Telurická energia
Sú to siete alebo siete, ktoré obklopujú planétu a slúžia na odvod časti energie generovanej v jej vnútri, ktorá pochádza z vesmíru a z umelého elektromagnetického znečistenia, ktoré končí prienikom na zem. Všetky sú pomenované po svojom objaviteľovi a ako škodlivé môžeme považovať iba dve najdôležitejšie: Hartmannovu sieť a Curryovu sieť.
Prichádzajú, cirkulujú a vychádzajú nepretržite z povrchu Zeme a z podložia a úzko súvisia s energetickými variáciami geomagnetosféry, elektrickou vodivosťou zeme a gravitomagnetickými vplyvmi Slnka a zvyšku planéty.
Termálna energia
Je známy aj ako výhrevnosť a nachádza sa vo vnútri vyváženého termodynamického systému a je označený symbolom „U“. Ten sa distribuuje podľa jeho absolútnej teploty, zvyčajne sa zvyšuje alebo znižuje prenosom energie, zvyčajne sa to deje vo forme tepla alebo práce v termodynamických procesoch.
Energia morskej vody
Nazýva sa to tak, že sa získava z neustáleho zvyšovania a znižovania hladiny mora, pre ktoré sa používa alternátor za účelom výroby elektrickej energie a jej premeny na elektrickú energiu, ktorá z neho robí zdroj. čisté a bezpečné. Dá sa povedať, že je to obnoviteľný typ, pretože jeho zdroj sa nedá dokončiť z dôvodu jeho použitia v tomto konkrétnom prípade, na druhej strane sa považuje za čistý, pretože z neho nie je generovaný žiadny typ. toxického odpadu.
Napriek tomu má proti sebe bod a je to množstvo energie, ktorá sa z nej generuje, okrem nákladov na inštaláciu zariadenia.
