Energie je schopnost tělesa provést akci, nebo práce, nebo změnu nebo transformace, a projevuje se jako se přechází z jednoho těla do druhého. Hmota má energii v důsledku svého pohybu nebo polohy ve vztahu k silám, které na ni působí. Tento termín pochází z řeckého výrazu „ enérgeia “ a používá se v různých oblastech vědy, jako je chemie, fyzika a ekonomie.
Co je to energie
Obsah
Je to schopnost hmoty vykonávat funkci jako důsledek její konstituce (vnitřní energie), jejího pohybu (kinetika) a její polohy (potenciál). Jedná se o dimenzi vyváženou prací, takže je v mezinárodním systému oceňována ve stejných jednotkách (v joulech). V závislosti na fyzickém systému nebo způsobu jeho projevu se berou v úvahu jeho různé formy: mechanické, tepelné, elektrické, chemické, jaderné, elektromagnetické atd.
To je obvykle měřitelné nebo měřitelné, navíc k zapojení do všech stylů akce nebo reakce. Chemické reakce, vytěsňování, změny stavu hmoty, nebo dokonce stav klidu, má svou expozici v množství energie ve speciální třídě.
Jeden ze základních principů poukazuje na to, že energii nelze ani vytvořit, ani zničit, jak je stanoveno na principu zachování energie, lze ji však transformovat z jednoho typu na druhý, stejně jako k tomu dochází, když elektrická energie (také známá jako světlo), jako je elektrický proud, teplo, zvuk, světlo a pohyb.
Celková energie eventuálního systému proto zůstává trvalá a ve vesmíru proto nemůže docházet k jejímu stvoření nebo zániku, ale spíše k přenosu z jednoho systému do druhého nebo ke konverzi z jedné formy do druhé.
Proto je to výsledek akce prostřednictvím interakcí nebo přepínání čtyř typů základních sil přírody: elektromagnetické, gravitační, silné jaderné a slabé jaderné.
Různé přírodní zdroje nebo přírodní jevy jsou schopny je dodávat a poskytovat v jakékoli formě, proto jsou považovány za přírodní zdroje energie nebo energetické zdroje.
Existují dva typy obnovitelných zdrojů, které při použití nejsou vyčerpány, jako je sluneční světlo, vítr, déšť, říční proudy atd.; a neobnovitelné zdroje, které se při použití vyčerpávají, jako je ropa, zemní plyn nebo uhlí.
Tento jev se kolem nás neustále projevuje a v přírodě se vyskytuje v mnoha podobách; kinetika (energie, kterou má tělo v pohybu), potenciál (energie, kterou tělo způsobilo svou polohou v prostoru), elektrická (schopná rozsvítit žárovku nebo spustit motor), chemie (obsažená v bateriích a baterie, v palivech nebo v potravinách), mimo jiné tepelné, jaderné, větrné, hydraulické, mechanické, sálavé nebo elektromagnetické.
Přírodní zdroje energie
Zkoumání nevyčerpatelných zdrojů a prevence průmyslových zemí v posilování jejich národních ekonomik, snižování potřeby fosilních paliv akumulovaných na cizích územích a téměř vyčerpávání jejich vlastních zdrojů, je vedlo k přijetí jaderné síly a v ty, které jsou zásobovány vodními zdroji, k intenzivnímu hydraulickému využívání jejich vodních proudů.
V ekonomii a technologii se říká, že se jedná o přírodní zdroj, stejně jako technologie se využívá pro své průmyslové a ekonomické využití. Energie sama o sobě není dobrá pro konečnou spotřebu, je spíše prostředníkem, který doplňuje další potřeby při výrobě zboží a služeb. Jako omezená služba byla historicky kořenem mnoha konfliktů o kontrolu energetických zdrojů.
Podle tohoto stanoviska se říká, že existují dva velké technologicky využitelné zdroje energie:
Obnovitelná energie
Obnovitelné zdroje jsou ty, které lze po použití přirozeně nebo uměle obnovit. Jeden z těchto obnovitelných zdrojů podléhá fázím, které jsou v přírodě udržovány víceméně trvale.
Existují různé druhy obnovitelné energie, například:
- Vítr.
- Geotermální.
- Hydraulika.
- Přílivová vlna.
- Solární.
- Biomasa
- Přílivová vlna.
- Modrá energie.
- Termoelektrický.
- Jaderná fúze.
Neobnovitelný
Neobnovitelné zdroje se vyznačují tím, že jsou na planetě Zemi vzácné a jejichž lehkost spotřeby je vyšší než jejich regenerace, nachází se ve fosilní energii, která vychází z biomasy transformované před tisíci lety a má tolerovány četné procesy přeměny v důsledku akumulace velkého množství živého odpadu v sedimentárních pánvích.
Jde hlavně o spojení vodíku a uhlíku, dokud nevznikne hmota s vysokým energetickým obsahem, jako je ropa, uhlí nebo zemní plyn.
Neobnovitelné zdroje jsou:
- Uhlí.
- Zemní plyn.
- Ropa.
- Jaderná nebo atomová, která potřebuje uran nebo plutonium.
Na druhou stranu je třeba poznamenat, že dnes hlavní zdroj energie pochází z ropy, pamatujte, že se jedná o neobnovitelný zdroj, a dříve nebo později dojde. Z tohoto důvodu se zavádějí alternativní zdroje, jako je vodík, vítr, slunce, atomová jádra, zemské teplo, síla oceánů, vodní energie a bioenergie, některé však vyžadují vysoké ekonomické náklady a stále mají nevýhody.
Podle dalších kritérií je lze také nazvat „čistými zdroji“, pokud jsou kladně hodnoceny v ekologické sféře (která je spojena s obnovitelnými energiemi); a na druhé straně existují takzvané „špinavé zdroje“, jsou-li považovány za negativní (vztahující se k neobnovitelným zdrojům), a to navzdory skutečnosti, že žádnému zdroji energie skutečně chybí určitý vliv na životní prostředí při jeho používání (což může být více či méně negativní v různých kontextech).
Energetické vlastnosti
Energie má určité vlastnosti, které jsou docela užitečné, například ty, které jsou uvedeny níže:
- Přenáší se. To znamená, že jej lze přenést z jednoho prvku do druhého. Například: raketa v pohybu má mechanickou energii. Když míč zasáhne raketu, přenese na ni energii a míč ji také vezme.
- Může být uložen. Například baterie a články šetří energii.
- Může být přepravován. To znamená, že jej lze posílat z jednoho místa na druhé. Stejně jako u elektřiny přenášené kabely a také jako palivo přepravované gondolami.
- Může se transformovat. To znamená, že se může změnit z jednoho typu na druhý. Chemii paliv lze v autě přeměnit na mechaniku. A elektrický může být rychle přeměněn na jiné typy, jako jsou: lehký, mechanický, Sonora, mezi ostatními. Proto se ukazuje, že je to tak užitečné.
- Je zachována. Udržuje se, když se přenáší z jedné hmoty do druhé, nebo když se jeden druh energie přeměňuje na jiný. Tato vlastnost se nazývá princip zachování energie: energie se ani nezničí, ani nevytvoří, pouze se přemění.
- Degraduje. Existuje více užitečných systémů než ostatní (v aspektu, který umožňuje generovat více transformací).
Poté, co byla energie již použita v dané přeměně, část její užitečnosti klesá. Pak se říká, že došlo k degradaci nebo ke snížení její kvality (neříká se, že byla vyčerpána). Například: elektrický odpor generuje teplo, ale je nepravděpodobné, že by bylo schopné toto teplo přeměnit zpět na elektrický proud.
Druhy energie
V současné době existuje čtrnáct různých druhů energie, které jsou uvedeny níže:
Kinetická energie
Když je tělo v pohybu, říkáme, že produkuje nebo obsahuje kinetickou energii, jinými slovy, je to energie spojená s objekty, které jsou v pohybu. Termín „kinetický“ je řeckého původu a byl odvozen od slova „kinesis“, jehož význam je pohyb. Tato energie zahrnuje použití síly nebo práce na objektu, který se nachází v klidovém stavu, natolik, aby podporoval jeho zrychlení a umožňoval jeho pohyb.
Po dosažení tohoto zrychlení, které je známé jako kinetika, se to nezmění, kromě toho, že se změní rychlost pohybujícího se objektu, pokud je na tělo vystavena vnější síla, může upravit jeho směr a rychlost a následně také její kinetická síla. Aby se uvedený objekt zastavil (vrátil se do klidového stavu), je nutné použít opačnou nebo zápornou sílu, která se musí rovnat množství nebo velikosti kinetické energie, kterou v daném okamžiku vlastní.
Síla větru
Je to ten, který je generován větrem, tento typ je považován za jeden z nejstarších, které lidstvo používalo spolu s termálním, musí se vrátit do roku 3 000 před naším letopočtem, aby pochopil první použití větru jako zdroje Energie.
Až v polovině 19. století se objevila energie díky prvním větrným turbínám, které byly založeny na tvaru a provozu větrných mlýnů.
V důsledku průmyslové revoluce a vytvoření parního stroje ztratily mlýny smysl, přičemž zdrojem větrné energie byl další krok v historii, který přišel na počátku 19. století. Větrná energie v 21. století se vyvíjí nezastavitelně, zejména v zemích, jako je Španělsko, kde došlo k velkému rozvoji, což je jedna z prvních zemí pod Německem na evropské úrovni nebo v globálním měřítku, která tento druh energie využívá.
Geotermální energie
Jedná se o typ obnovitelného zdroje energie, který se vyznačuje využitím tepla, které pochází z podloží, s cílem klimatizace a získávání teplé užitkové vody ekologickým způsobem.
Je důležité si uvědomit, že ve vnitřní zóně planety Země se nachází její jádro, jedná se o žhavou hmotu, která vyzařuje teplo zevnitř ven, což je důvod, proč, když jdeme hlouběji do Země, Teplota se bude zvyšovat s progresí o 2 až 4 ° C teploty na každých 100 metrů, které prohloubí.
Gibbsova energie
Gibbsova volná energie nebo volná entalpie se používají v chemii k vysvětlení, zda k reakci dojde spontánně nebo ne. Pro výpočet Gibbsovy volné energie může být založeno na: zvýšení nebo snížení entropie spojené s reakcí a součtu tepla, které je požadováno nebo uvolněno.
Důležitými opatřeními v Gibbsově energii k výpočtu, zda k reakci dojde spontánně či nikoli, jsou například: variace entalpie (ΔH), která vysvětluje, zda jsou reakce endotermické nebo exotermické; pokud jsou endotermické ΔH bude větší než nula, opak exotermické bude menší než nula.
Vodní energie
Je to ten, který pochází z použití padající vody z určité výšky. Padající voda se pohybuje turbínami, které způsobují rotační pohyb, který ji transformuje na mechanickou energii a poté veškerá tato energie prochází generátory, které ji přeměňují na elektrickou energii.
Mezi výhody, které tento typ nabízí, patří to, že jde o energii, která produkuje vysokou energetickou účinnost. Jeho dostupnost je nevyčerpatelná. Je to energie, která během provozu neprodukuje toxické emise. Naproti tomu vybudované přehrady nebo nádrže slouží jako zásoba vody pro provádění rekreačních činností a pro zásobování zavlažovacími systémy.
Světelná energie
Je to ten, který pochází ze světla a cestuje skrz něj. Při pohybu je jeho chování podobné chování elektromagnetické vlny. I když také působí jako částice, protože má schopnost interagovat s hmotou. Jednotkou mezinárodního systému měření používaného k měření této třídy je druhý lumen.
Část světelné energie může být přenesena do jiných těles, se kterými světlo přichází do styku. Některé povrchy mají fyzikální a chemické vlastnosti, které jim umožňují absorbovat tento typ energie. Orientace objektu vzhledem ke světlu a jeho geometrický tvar také ovlivňují jeho absorpční kapacitu.
Mechanická energie
Je to ten, ve kterém je velmi důležitý pohyb těl a pozice, kterou představují před jiným. Mechanika je výsledek získaný jako součet kinetiky, pružnosti a potenciálu, který může pohybující se těleso představovat, což je vidět více než cokoli jiného v akademickém vzdělávání lidí, kteří studují fyziku.
Stejným způsobem se také říká, že mechanická energie představuje schopnost určitých těles s hmotou pracovat. Vždy si pamatujeme, že není ani vytvořen, ani zničen, je transformován nebo uchován, a proto mechanika zůstává v průběhu času konstantní kvůli interakci mechanické síly mezi částicemi, které do této síly zasahují.
Nukleární energie
Je to typ, který se uvolňuje během štěpení nebo fúze atomových jader. Množství energie získané těmito procesy je mnohem vyšší než množství energie získané chemickými procesy.
V současné době je známo asi 40 přírodních radioaktivních prvků, z nichž většina má vyšší číslo atomového čísla (Z) 83. Tyto podléhají jaderným reakcím, jako je spontánní rozpad nebo nukleární transmutace (bombardování jádra neutrony, protony a jinými jádry).
Potenciální energie
Tento typ představuje nejrozsáhlejší podíl ve fyzice, protože umožňuje vizualizovat dynamiku těles v závislosti na uvažovaném typu interakce, chemické gravitaci a poloze, kde se tělesa nacházejí. K tomu dochází jednoduchým příkladem: když je těžký předmět držen vysoko, bude mít potenciální energii díky své poloze ve vztahu k zemi.
Uvedený objekt bude mít schopnost vykonávat práci, protože pokud se uvolní, spadne na zem v důsledku gravitace a bude schopen provádět práci na jiném předmětu, který mu bude překážet.
Chemická energie
Je to typ, který vzniká v důsledku chemické reakce. Například spalování dřeva nebo uhlí vytváří chemickou energii. Stejným způsobem lze říci, že byl vytvořen, generován nebo vyroben na základě interakcí mezi atomy a molekulami.
Je důležité si uvědomit, že vše, co existuje, je považováno za hmotu a jednou z vlastností hmoty je mít chemické vlastnosti, a když interagují dvě vnější těla, dojde k reakci, která změní svůj počáteční nebo přirozený stav (tato „změna“ je to, co je chemická energie).
Solární energie
Jedná se o obnovitelný zdroj poskytovaný největší hvězdou a nejblíže planetě Zemi. Elektromagnetické paprsky vycházející ze slunce mají schopnost poskytovat dostatek energie pro zařízení, která používají elektřinu, aby pracovala po určitou dobu.
Nyní, abychom toho mohli využít, byly vyvinuty různé high-tech objekty, díky nimž by bylo mnohem jednodušší je získat; například velké skleněné panely jsou zodpovědné za sbírání sluneční energie, která se pak distribuuje a ukládá, takže ji lze použít v noci.
Rostoucí potřeba péče o životní prostředí přinesla tomuto novému řešení vítané přijetí. S využitím energie ze slunce se zabrání emisím znečišťujících plynů energetickými společnostmi nebo znečištění a plýtvání vodou hydroelektrickými společnostmi.
Tellurická energie
Jsou to sítě nebo sítě, které obklopují planetu a slouží k vypouštění části energie generované v jejím nitru, která pochází z vesmíru a z umělého elektromagnetického znečištění, které končí pronikáním na Zemi. Všechny jsou pojmenovány po svém objeviteli a jako škodlivé můžeme považovat pouze dvě nejdůležitější: síť Hartmann a síť Curry.
Přicházejí, cirkulují a vyzařují nepřetržitě z povrchu Země a z podloží a úzce souvisí s energetickými variacemi geomagnetosféry, elektrickou vodivostí země a gravitomagnetickými vlivy Slunce a zbytku planety.
Termální energie
Je také známý jako výhřevnost a je umístěn uvnitř vyváženého termodynamického systému a je označen symbolem „U“. To je distribuováno podle jeho absolutní teploty, obvykle se zvyšuje nebo snižuje přenosem energie, obvykle se to děje ve formě tepla nebo práce v termodynamických procesech.
Energie mořské vody
Toto je název, který se získává z neustálého zvyšování a snižování hladiny moře, pro které se používá použití alternátorů za účelem výroby elektřiny a její přeměny na elektrickou energii, což z něj dělá zdroj čisté a bezpečné. Lze říci, že jde o obnovitelný typ, protože jeho zdroj nelze dokončit kvůli jeho použití v tomto konkrétním případě, na druhou stranu je považován za čistý, protože z něj není generován žádný typ. toxického odpadu.
Navzdory tomu má nevýhodu a kromě nákladů na instalaci zařízení je to také množství energie, které se z ní generuje.
