Druhy energie: to je 20 způsobů, jak se energie projevuje

Ve fyzice a chemii existují dva základní typy energie: kinetika a potenciál.

Kinetická energie je energie spojená s pohybem. Můžeme to vidět v přírodě ve vodě řek, vlnách na pláži, větru nebo ohřevu předmětů.

Potenciální energie sama o sobě závisí na stav těla s ohledem na referenci. Například skála na vrcholu hory má vyšší potenciální energii než stejná skála na úpatí hory.

20 způsobů, jak se energie projevuje

Kinetická a potenciální energie se může v přírodě vyskytovat různými způsoby, jak uvidíme níže.

1. Solární energie

Zdrojem sluneční energie je jaderná fúze vodíku. Na slunci čtyři vodíková jádra (čtyři protony) fúzují do jádra helia, které má menší hmotnost než čtyři vodíková jádra.

Energie z procesu jaderné fúze se přeměňuje na sálavou energii. Cestuje vesmírem jako ultrafialové (UV) elektromagnetické vlny, viditelné světlo a infračervené paprsky. Život na Zemi zásadně závisí na sluneční energii.

2. Zářivá energie

Záření jako světlo, rentgenové záření a teplo jsou formy energie, které známe jako

Zářivá energie. Vypadají jako elektromagnetické vlny, které pocházejí ze simultánních vibrací elektronů v elektrickém a magnetickém poli. Tyto vlny cestují vesmírem rychlostí světla 300 000 km / s.

3. Nukleární energie

The nukleární energie Je to ten, který je uložen v jádru atomu, což je výsledek sil, které drží protony a neutrony pohromadě.

V jaderné reakci se atom přeměňuje na jiný s uvolňováním energie, buď prostřednictvím radioaktivního rozpadu, jaderného štěpení nebo jaderné fúze.

Při jaderném štěpení těžké jádro přijímá neutron, který ho činí nestabilním, uvolňuje energii a dva nové atomy.

4. Chemická energie

Další formou potenciální energie je to, co dostaneme mezi atomy, které se spojí. To je chemická energie, což závisí na atomové struktuře a atraktivních silách ve vazbách molekuly. Chemickou energii lze uvolnit skrz chemická reakce.

Například benzín je směs uhlovodíků, která, když prochází spalovací reakcí, uvolňuje svou chemickou energii na tepelnou energii, která se používá k pohonu motorů. Chemická energie benzínu se uvolňuje spalováním uvnitř pístů a vytváří pohyb.

5. Vazebná energie

Vazebnou energií v chemii je míra síly vazby mezi dvěma atomy. Vypočítává se experimentálně měřením tepla, které je zapotřebí k rozbití molekuly molekul na jednotlivé atomy. Čím vyšší je vazebná energie, tím silnější a bližší atomy budou spolu vázány.

Například v molekule vody H-O-H je vazebná energie rovna 460 kiloJoulech na mol (kJ / mol), což se rovná řekněme, že je to energie potřebná k přerušení vazby mezi kyslíkem a dvěma atomy vodíku v jednom molu Voda.

6. Elektrická energie

Elektrická energie je produktem přitahování kladně a záporně nabitých částic a pohybu elektrických nábojů, který se projevuje v elektřina. Je to forma potenciální a kinetické energie.

V atomech se záporně nabité elektrony mohou volně pohybovat v určitých materiálech nazývaných vodiče. Pohyb nebo tok těchto elektronů známe jako elektrický proud.

Elektřina je motorem moderní civilizace, jak ji známe dnes. Elektrická energie je v elektrických a elektronických zařízeních, v našich dopravních prostředcích, v naší zábavě a mnoha dalších lidských činnostech.

7. Gravitační potenciální energie

Gravitační potenciální energie je jednou z forem potenciální energie. V tomto případě použijeme jako referenční těleso Země ke kterému je přidruženo gravitační pole. Země vyvíjí přitažlivou sílu na objekty směrem ke svému středu. Proto říkáme, že věci „padají“.

8. Bond disociační energie

Energie disociace vazby nebo entalpie vazby se používá v chemii k definování změny celkové energie systému. když je kovalentní vazba přerušena homolýzou, to znamená, že při separaci atomů se elektrony dělí spravedlivě. Například v etanu (C.₂H₆) disociační energie jedné z vazeb C-H bude 423 kJ / mol.

Každá vazba v molekule bude mít svou vlastní disociační energii, takže molekula se čtyřmi vazbami bude potřebovat více energie k rozbití než molekula s pouze jednou vazbou.

9. Aktivační energie

V chemii se termín „aktivační energie“ používá k označení množství energie potřebné pro reakci. Mnoho chemických reakcí u živých bytostí neprobíhá spontánně, takže k jejich uskutečnění je zapotřebí „tlačení“ energie. Zdrojem aktivační energie je obvykle tepelná energie okolí.

10. Elastická potenciální energie

Elastická potenciální energie je forma potenciální energie, protože se týká počátečního stavu objektu, který lze natáhnout, stlačit nebo zkroutit. Natažení gumičky zvyšuje její potenciální energii, aby bylo možné pracovat. Toto je pracovní princip šípů a katapultů.

11. Mechanická energie

Mechanická energie kombinuje potenciální energii a kinetickou energii, tj. pohyb a poloha objektu se spojily, aby pracovaly. Například kolotoč na horské dráze má mechanickou energii, která je součtem její potenciální energie, když je na vrcholu hory, a kinetické energie, když získává rychlost. Po celou dobu bude mechanická energie stejná, budou se lišit potenciální a kinetické energie, v závislosti na výšce a rychlosti vozíku.

Mohlo by vás to také zajímat Kinetická a potenciální energie.

12. Zvuková energie

Zvuková energie je energie, kterou dostáváme do zvuku. Odráží se to jako vlny, které vibrují fyzickými médii, jako je voda, vzduch a pevné materiály. Jedná se o formu mechanické energie v tom, že zahrnuje vibrace částic a vzdálenost, kterou urazí.

Zvuková energie se používá v:

• Navigační a zvukový systém SONAR.
• Ekosonogram.
• Ultrazvuk podle účinku Doppler.

13. Termální energie

Jeden způsob, jak je kinetická energie prezentována, je tepelná energie nebo vnitřní energie. to je kinetická energie, protože je odvozena z vibrací nebo pohybu molekul a atomy, které tvoří těla. Tuto energii můžeme měřit teploměrem, protože teplota je odrazem tohoto pohybu. Tělo s teplotou 50 ° C bude mít při 0 ° C více tepelné energie než stejné tělo.

The teplo je tok tepelné energie mezi těly. Tento proces může být dán třemi jevy:

1. Záření: teplo se přenáší pomocí infračerveného záření.
2. Řízení: k přenosu dochází kontaktem dvou těles při různých teplotách.
3. Proudění: horký vzduch přenáší teplo.

Mohlo by vás zajímat, že znáte tři formy přenosu tepla: Vedení, proudění a záření

14. Geotermální energie

Geotermální energie odpovídá Zemské teplo, zdroj energie, který leží pod povrchem. Ačkoli se předpokládá, že geotermální energie se projevuje v horkých pramenech a gejzírech, jde ještě dále. Energetický potenciál uložený uvnitř Země lze využít prostřednictvím geotermálních vrtů.

Jedním z nejstarších využití geotermální energie bylo vytápění, rekreace a terapie s využitím termálních vod. Island je jednou ze zemí, které nejvíce těží z geotermální energie

15. Magnetická energie

The magnetická energie Je to energetický produkt přitažlivosti a polohy těles v magnetickém silovém poli schopném vykonávat práci. Klasický příklad dostaneme ve dvou magnetech, když je necháme oddělené. V tomto okamžiku je jejich magnetická potenciální energie větší, než když jsou spolu.

Každý magnet má magnetické pole, což je oblast působení, kde je cítit přitažlivost, a dvě protilehlé pozitivní a negativní oblasti, nazývané magnetické póly. Kladný pól přitahuje záporný pól, zatímco stejné póly se navzájem odpuzují.

Maglevs jsou železnice, které se pohybují díky magnetické energii. Ty se vznášejí nebo se vznášejí na magnetizované plošině v intervalech produkujících pohyb. Je to také příklad toho, jak se magnetická energie přeměňuje na energii kinetickou.

16. Síla větru

Když vzduch se uvádí do pohybu to je to, co známe jako vítr. Kinetická energie větru byla od starověku využívána k provádění různých prací, jako např plachta, drcení obilí (větrné mlýny) a v poslední době výroba elektřiny turbínami síla větru.

Možná vás bude zajímat Výhody a nevýhody větrné energie.

17. Energie mořské vody

Kinetická energie mořských proudů využívá vzestupu a pádu mořské vody produkované gravitačními silami Slunce a Měsíce ve formě Energie mořské vody.

18. Modrá energie

The energie z oceánu Je známá jako modrá energie a zahrnuje:

• energie přílivu a odlivu,
• energie proudů,
• energie vln,
• tepelná energie a
• osmóza.

Oceán je jedním z nejhojnějších zdrojů energie na Zemi, ale pravděpodobně nejméně využívaným. Oceány by teoreticky mohly poskytovat energii celé planetě, aniž by znečišťovaly spolehlivěji a předvídatelněji než Slunce a vítr.

19. Temná energie

Temná energie je a energie, která prostupuje prostoremVe skutečnosti představuje přibližně 70% složek vesmíru. Pojem „temná energie“ vytvořil kosmolog Michael Turner v roce 1998, aby pojmenoval kosmologickou konstantu navrženou Einsteinem na počátku 20. století.

Na konci 20. století dvě skupiny astronomů studovaly jasnost konkrétního typu supernovy, tzv supernovy Ia. Jedná se o bílé trpasličí hvězdy, které explodují s takovou intenzitou a jasem, že vypadají jako miliarda Slunce.

Obě skupiny zjistily, že jasnost supernov byla méně intenzivní, než se očekávalo, to znamená, že byly dále od sebe než původní odhad získaný pouze pro vesmír hmoty. Tato zrychlená expanze vesmíru je vysvětlena složkou se silně podtlakem zvanou temná energie.

20. Energie hmoty

V roce 1905 představil Albert Einstein „Zvláštní teorii relativity“, kde odvodil svoji slavnou rovniciE = mc², někdy nazývaný zákonem ekvivalence hmotnostní energie. Tento vzorec naznačuje, že hmotnost těla (m) je měřítkem energetického obsahu (A) a rychlost světla ve vakuu (C) je konstanta rovnající se přibližně 300 milionům metrů za sekundu.

Radioaktivní prvky přeměňují část své hmoty na energii. S tímto vzorcem můžete vypočítat energii uvolněnou při jaderné reakci, což je vazebná energie, která udržuje jádro atomu kompaktní.

Mohlo by vás také zajímat:

• Hmota a energie
• Obnovitelné a neobnovitelné energie
• Obnovitelné a neobnovitelné zdroje