Energija je sposobnost tijela da izvrši radnju ili posao, ili promjena ili transformacija, a manifestira se kao da prolazi iz jednog tijela u drugo. Tvar ima energiju kao rezultat svog gibanja ili svog položaja u odnosu na sile koje djeluju na nju. Ovaj izraz potječe od grčkog izraza " enérgeia ", a primjenjuje se u različitim područjima znanosti poput kemije, fizike i ekonomije.
Što je energija
Sadržaj
To je sposobnost materije da izvršava funkciju kao posljedica svoje građe (unutarnja energija), svog kretanja (kinetika) i svog položaja (potencijala). To je dimenzija uravnotežena s radom, pa se vrednuje u istim jedinicama (u džulima) u međunarodnom sustavu. Ovisno o fizičkom sustavu ili načinu na koji se manifestira, uzimaju se u obzir različiti oblici: mehanički, toplinski, električni, kemijski, nuklearni, elektromagnetski itd.
To je obično mjerljivo ili mjerljivo, osim što je uključeno u sve stilove djelovanja ili reakcije. Kemijske reakcije, istiskivanje, promjene stanja materije ili čak stanja mirovanja izlažu se količini energije unutar posebne klase.
Jedna od osnovnih osnova ističe da se energija ne može stvarati niti uništavati, kako je utvrđeno načelom očuvanja energije, međutim, ona se može transformirati iz jedne vrste u drugu, baš kao što se događa kada se koristi električna energija (također poznata kao svjetlost), kao što su električna struja, toplina, zvuk, svjetlost i kretanje.
Stoga ukupna energija eventualnog sustava ostaje trajna i nalazi se u svemiru, stoga ne može biti njegovog stvaranja ili nestajanja, već prijenosa iz jednog sustava u drugi ili pretvaranja iz jednog oblika u drugi.
Stoga je ovo rezultat djelovanja interakcijama ili prebacivanjem četiriju vrsta bitnih sila prirode: elektromagnetske, gravitacijske, jake nuklearne i slabe nuklearne.
Razni prirodni resursi ili fenomeni prirode mogu ih opskrbiti i pružiti u bilo kojem obliku, zbog čega se smatraju prirodnim izvorima energije ili energetskim resursima.
Postoje dvije vrste obnovljivih izvora, koji se kada se koriste ne iscrpljuju, poput sunčeve svjetlosti, vjetra, kiše, riječnih struja itd.; i neobnovljivi izvori koji se troše kad se koriste, poput nafte, prirodnog plina ili ugljena.
Taj se fenomen kontinuirano očituje oko nas, a u prirodi se javlja u mnogim oblicima; kinetika (energija koju tijelo pokreće), potencijal (energija koju je tijelo uzrokovalo svojim položajem u svemiru), električna (sposobna za paljenje žarulje ili pokretanje motora), kemija (sadržana u baterijama i baterije, u gorivima ili u hrani), između ostalog toplinske, nuklearne, vjetrene, hidrauličke, mehaničke, zračeće ili elektromagnetske.
Prirodni izvori energije
Istraživanje neiscrpnih izvora i sprečavanje industrijaliziranih zemalja da ojačaju svoja nacionalna gospodarstva, smanjenjem potrebe za fosilnim gorivima akumuliranim na stranim teritorijima i gotovo iscrpljivanjem vlastitih resursa, doveli su ih do prihvaćanja nuklearne sile i, u one koji se opskrbljuju vodenim resursima, do intenzivnog hidrauličkog iskorištavanja njihovih vodenih struja.
U ekonomiji i tehnologiji se kaže da je ovo prirodni resurs, baš kao i tehnologija, iskorištava se za svoju industrijsku i ekonomsku upotrebu. Sama energija nije dobra za krajnju potrošnju, već je posrednik koji nadopunjuje ostale potrebe u proizvodnji dobara i usluga. Budući da je ograničena usluga, u povijesti je korijen mnogih sukoba zbog kontrole energetskih izvora.
Prema ovom mišljenju kaže se da postoje dva velika, tehnološki iskoristiva izvora energije:
Obnovljiva energija
Obnovljivi izvori su oni koji se nakon upotrebe mogu prirodno ili umjetno obnoviti. Jedan od ovih obnovljivih izvora podložan je fazama koje se više ili manje trajno održavaju u prirodi.
Postoje različite vrste obnovljivih izvora energije, kao što su:
- Vjetar.
- Geotermalna.
- Hidraulika.
- Plimni val.
- Sunčeva.
- Biomasa
- Plimni val.
- Plava energija.
- Termoelektrična.
- Nuklearna fuzija.
Neobnovljivi
Neobnovljivi izvori karakterizirani su jer su rijetki na planeti Zemlji i čija je lakoća potrošnje veća od one kod njegove regeneracije, nalazi se u fosilnoj energiji koja proizlazi iz biomase transformirane prije tisuće godina i tolerirao brojne procese pretvorbe zbog nakupljanja velikih količina živog otpada u sedimentnim bazenima.
Uglavnom se radi o uniji vodika i ugljika, sve do stvaranja tvari s visokim udjelom energije kao što su nafta, ugljen ili prirodni plin.
Neobnovljivi izvori su:
- Ugljen.
- Prirodni gas.
- Nafta.
- Nuklearni ili atomski, koji treba uran ili plutonij.
S druge strane, valja napomenuti da danas glavni izvor energije dolazi iz nafte, sjetite se da je to neobnovljivi resurs i da će ga prije ili kasnije potrošiti. Zbog toga se primjenjuju alternativni izvori, kao što su vodik, vjetar, sunce, atomske jezgre, toplina zemlje, sila oceana, hidroelektričnost i bioenergija, međutim neki zahtijevaju visoke ekonomske troškove i još uvijek imaju nedostataka.
Prema drugim kriterijima, mogu se nazvati i "čistim izvorima" ako se pozitivno smatraju u ekološkoj sferi (koja je povezana s obnovljivim energijama); a s druge strane postoje takozvani "prljavi izvori" kada se smatraju negativnim (u vezi s neobnovljivim), unatoč činjenici da niti jedan izvor energije u svojoj upotrebi zapravo nema neki utjecaj na okoliš (koji može biti više ili manje negativan u različitim kontekstima).
Energetska svojstva
Energija ima određena svojstva koja su vrlo korisna, poput onih spomenutih u nastavku:
- Prenosi se. Odnosno, može se prenijeti s jedne stavke na drugu. Na primjer: reket u pokretu ima mehaničku energiju. Kad lopta pogodi reket, ona joj prenese energiju i lopta također uzima tu energiju.
- Može se čuvati. Na primjer, baterije i ćelije štede energiju.
- Može se prevoziti. Odnosno, može se slati s jednog mjesta na drugo. Kao i kod električne energije koja se prenosi kabelima, kao i kod goriva koje se prevozi gondolama.
- Može se transformirati. Odnosno, može se mijenjati iz jedne vrste u drugu. Kemija goriva može se u automobilu pretvoriti u mehaniku. A električni se mogu brzo transformirati u druge vrste kao što su: lagana, mehanička, Sonora, između ostalih. Zbog toga se pokazuje tako korisnim.
- Je sačuvan. Održava se kada se prenosi iz jedne materije u drugu ili kada se jedna vrsta energije pretvori u drugu. Ovo je svojstvo poznato kao načelo očuvanja energije: energija se niti uništava niti stvara, već se samo pretvara.
- Propada. Korisnijih je sustava od drugih (u aspektu koji omogućuje generiranje više transformacija).
Nakon što se energija već koristi u određenoj pretvorbi, dio njene korisnosti se smanjuje. Tada se kaže da je razgrađen ili je smanjio kvalitetu (ne kaže se da je potrošen). Na primjer: električni otpor generira toplinu, ali je malo vjerojatno da će moći toplinu transformirati natrag u električnu struju.
Vrste energije
Trenutno postoji četrnaest različitih vrsta energije, koje su spomenute u nastavku:
Kinetička energija
Kad je tijelo u pokretu, kažemo da ono proizvodi ili sadrži kinetičku energiju, drugim riječima, to je energija povezana s objektima koji su u pokretu. Izraz "Kinetika" grčkog je podrijetla i izveden je od riječi "kinesis" čije je značenje pokret. Ova energija uključuje upotrebu sile ili rad na objektu koji se nalazi u stanju mirovanja, dovoljno da pospješi njegovo ubrzanje i pokrene ga.
Postigavši da je ubrzanje ono što je poznato kao kinetika, ono se neće promijeniti, osim što se mijenja brzina objekta koji se kreće, ako je vanjska sila izložena tijelu, može izmijeniti njegov smjer i brzinu, a posljedično i njegovu kinetička sila. Da bi se navedeni objekt zaustavio (vratio se u stanje mirovanja) potrebno je primijeniti suprotnu ili negativnu silu, koja mora biti jednaka količini ili veličini kinetičke energije koju posjeduje u tom trenutku.
Snaga vjetra
Ona se generira vjetrom, ova vrsta se smatra jednom od najstarijih koje je čovječanstvo koristilo zajedno s termalnom, mora se vratiti u 3.000 godinu prije Krista da bi se razumjelo prvo korištenje vjetra kao izvora Energija.
Tek sredinom devetnaestog stoljeća pojavila se energija zahvaljujući prvim vjetroagregatima koji su se temeljili na obliku i radu vjetrenjača.
Kao rezultat industrijske revolucije i stvaranja parnog stroja, mlinovi su izgubili svoje značenje, a izvor energije vjetra bio je sljedeći korak u povijesti koji je stigao početkom devetnaestog stoljeća. Snaga vjetra u 21. stoljeću nezaustavljivo se razvija, posebno u zemljama poput Španjolske, gdje je imala veliki razvoj, a to je jedna od prvih zemalja ispod Njemačke na europskoj razini ili na globalnoj razini, koja koristi ovu vrstu energije.
Geotermalna energija
To je vrsta obnovljivog izvora energije koju karakterizira iskorištavanje topline koja dolazi iz podzemlja, s ciljem klimatizacije i dobivanja sanitarne tople vode na ekološki način.
Važno je napomenuti da se u unutarnjoj zoni planeta Zemlje nalazi njegova jezgra, to je užarena masa koja zrači toplinu iznutra prema van, što je razlog zašto dok ulazimo dublje u zemlju, Temperatura će rasti u progresiji od 2 do 4 ºC temperature na svakih 100 metara koliko se produbljuje.
Gibbsova energija
Gibbsova slobodna energija ili slobodna entalpija koristi se u kemiji da bi se objasnilo hoće li se reakcija dogoditi spontano ili ne. Da bi se izračunala Gibbsova slobodna energija, može se temeljiti na: povećanju ili smanjenju entropije povezane s reakcijom i zbroju topline koja je potrebna ili oslobođena.
Važne mjere u Gibbsovoj energiji za izračunavanje dolazi li do reakcije spontano ili ne, su na primjer: varijacija entalpije (ΔH) koja objašnjava jesu li reakcije endotermne ili egzotermne; ako su endotermni ΔH će biti veći od nule, suprotnost egzotermnom bit će manja od nule.
Hidroelektrana
To je ono koje potječe od upotrebe padajuće vode s određene visine. Voda u padu pokreće se turbinama uzrokujući rotacijsko kretanje, koje je pretvara u mehaničku energiju, a zatim sva ta energija prolazi kroz generatore koji je pretvaraju u električnu energiju.
Među prednostima koje nudi ova vrsta je ta što energija proizvodi visoku energetsku učinkovitost. Njegova je dostupnost neiscrpna. To je energija koja tijekom svog rada ne stvara otrovne emisije. S druge strane, izgrađene brane ili rezervoari služe kao skladište vode za obavljanje rekreacijskih aktivnosti i za opskrbu sustava za navodnjavanje.
Svjetlosna energija
Ona dolazi od svjetlosti i putuje kroz nju. Prilikom kretanja njegovo je ponašanje slično ponašanju elektromagnetskog vala. Iako djeluje i kao čestica, budući da ima sposobnost interakcije s materijom. Jedinica Međunarodnog mjernog sustava koja se koristi za mjerenje ove klase je drugi lumen.
Dio svjetlosne energije može se prenijeti na druga tijela s kojima svjetlost dolazi u kontakt. Određene površine imaju fizikalna i kemijska svojstva koja im omogućuju apsorpciju ove vrste energije. Orijentacija predmeta u odnosu na svjetlost i njegov geometrijski oblik također utječu na njegovu apsorpcijsku sposobnost.
Mehanička energija
To je onaj u kojem je kretanje tijela i položaj koji oni predstavljaju prije drugog vrlo važan. Mehanika je rezultat dobiven u zbroju kinetike, elastičnosti i potencijala koje tijelo u pokretu može predstaviti, to se vidi više od svega u akademskom treningu ljudi koji studiraju fiziku.
Na isti se način kaže i da mehanička energija predstavlja sposobnost određenih tijela s masom da rade. Uvijek se sjećajući da nije stvoren ili uništen, transformiran je ili očuvan, pa stoga mehanika ostaje konstantna tijekom vremena, zbog interakcije mehaničke sile između čestica koje interveniraju u toj sili.
Nuklearna energija
To je vrsta koja se oslobađa tijekom cijepanja ili spajanja atomskih jezgri. Količina energije dobivena tim procesima mnogo je veća od one dobivene kemijskim postupcima.
Trenutno je poznato oko 40 prirodnih radioaktivnih elemenata, od kojih većina ima veću vrijednost atomskog broja (Z) od 83. Oni prolaze kroz nuklearne reakcije poput spontanog propadanja ili nuklearne transmutacije (bombardiranje jezgre neutronima, protonima i drugim jezgrama).
Potencijalna energija
Ova vrsta predstavlja najdalekosežniji udio u fizici, jer omogućuje vizualizaciju dinamike tijela, ovisno o vrsti interakcije koja se razmatra, kemijskoj gravitaciji i položaju na kojem se tijela nalaze. Jednostavan primjer za to se događa: kada se težak predmet zadrži, on će imati potencijalnu energiju zbog svog položaja u odnosu na tlo.
Spomenuti objekt će biti sposoban izvoditi posao, jer ako se pusti, past će na zemlju kao posljedica gravitacije, moći izvršiti rad na drugom objektu koji intervenira pri njegovom padu.
Kemijska energija
To je vrsta koja nastaje kao rezultat kemijske reakcije. Na primjer, izgaranje drva ili ugljena stvara kemijsku energiju. Na isti se način može reći da je stvoren, stvoren ili proizveden polazeći od interakcija između atoma i molekula.
Važno je napomenuti da se sve što postoji smatra materijom, a jedna od osobina materije je imati kemijska svojstva, a kada dva vanjska tijela međusobno djeluju, dolazi do reakcije koja mijenja njezino početno ili prirodno stanje (ta "promjena" je ono što jest poznata kao kemijska energija).
Solarna energija
To je obnovljivi izvor koji osigurava najveća zvijezda i najbliži je planeti Zemlji. Elektromagnetske zrake koje zrače sa sunca imaju sposobnost pružanja dovoljno energije za uređaje koji koriste električnu energiju za rad određeno vrijeme.
Da bi se to iskoristilo, razvijeni su razni visokotehnološki objekti koji bi olakšali njihovo dobivanje; na primjer, velike staklene ploče odgovorne su za prikupljanje sunčeve energije koja će se zatim rasporediti i pohraniti kako bi se mogla koristiti noću.
Sve veća potreba za brigom o okolišu pružila je dobrodošlicu novom rješenju. Korištenjem sunčeve energije izbjegava se emisija zagađujućih plinova od strane elektroprivrednih poduzeća ili zagađenje i otpad vode od hidroelektrana.
Telurska energija
Oni su mreže ili mreže koje okružuju planet i služe za ispuštanje dijela energije generirane u njegovoj unutrašnjosti, koja dolazi iz kozmosa i umjetnog elektromagnetskog zagađenja koje na kraju prodire u zemlju. Svi su nazvani po svom otkrivaču, a dva najvažnija možemo smatrati štetnima: mrežu Hartmann i mrežu Curry.
Dolaze, cirkuliraju i kontinuirano izbijaju s površine zemlje i podzemlja, usko su povezani s energetskim varijacijama geo-magnetosfere, elektroprovodljivošću tla i gravito-magnetskim utjecajima Sunca i ostatka planeta.
Termalna energija
Poznat i kao kalorični, nalazi se unutar uravnoteženog termodinamičkog sustava i identificiran je simbolom "U". To se raspoređuje prema apsolutnoj temperaturi, obično se povećava ili smanjuje prijenosom energije, to se obično radi u obliku topline ili rada u termodinamičkim procesima.
Energija morske vode
To je ime koje se dobiva iz stalnih porasta i opadanja razine mora, za koje se primjenjuje upotreba alternatora, kako bi se proizvela električna energija, pretvarajući je u električnu energiju, što je čini izvorom čisto i sigurno. Može se reći da je obnovljivog tipa, budući da se izvor ne može prekinuti zbog njegove upotrebe u ovom konkretnom slučaju, s druge strane, smatra se čistim, jer se iz njega ne generira vrsta otrovnog otpada.
Unatoč tome, on ima protiv, a to je količina energije koja se od njega generira, uz troškove instaliranja opreme.
