Energiatüübid: need on 20 viisi, kuidas energia avaldub

Füüsikas ja keemias on kahte põhitüüpi energiat: kineetika ja potentsiaal.

Kineetiline energia on liikumisega seotud energia. Näeme seda looduses jõgede vees, rannas laineid, tuult või esemete kuumenemist.

Potentsiaalne energia sõltub omalt poolt keha seisund viite suhtes. Näiteks mäe otsas oleval kivil on suurem potentsiaalenergia kui samal mäe põhjas oleval kivil.

20 viisi, kuidas energia avaldub

Kineetiline ja potentsiaalne energia võivad looduses esineda väga erinevatel viisidel, nagu näeme allpool.

1. Päikeseenergia

Päikeseenergia allikas on vesiniku tuumasüntees. Päikesel sulanduvad neli vesiniku tuuma (neli prootonit) heeliumi tuumaks, mille mass on väiksem kui neljal vesiniku tuumal.

Tuumasünteesiprotsessi energia muundatakse kiirgusenergiaks. See liigub läbi kosmose ultraviolett (UV) elektromagnetlainete, nähtava valguse ja infrapunakiirtena. Elu Maal sõltub põhimõtteliselt päikeseenergiast.

2. Kiirgav energia

Kiirgus nagu valgus, röntgen ja soojus on energia vormid, mida me teame

Kiirgav energia. Need ilmuvad elektromagnetlainetena, mis tekivad elektronide samaaegsest vibratsioonist elektri- ja magnetväljas. Need lained liiguvad läbi kosmose valguse kiirusega 300 000 km / s.

3. Tuumaenergia

The tuumaenergia See on see, mis on prootoneid ja neutroneid koos hoidvate jõudude tagajärjel aatomi tuumas talletunud.

Tuumareaktsioonis muundatakse aatom energia vabastamisega teistsuguseks kas radioaktiivse lagunemise, tuuma lõhustumise või tuumasünteesi kaudu.

Tuuma lõhustumisel saab raske tuum neutroni, mis muudab selle ebastabiilseks, vabastades energia ja kaks uut aatomit.

4. Keemiline energia

Teine potentsiaalse energia vorm on see, mida saame liituvate aatomite vahel. See on keemiline energia, mis sõltub aatomi struktuurist ja molekuli sidemetes olevatest atraktiivsetest jõududest. Keemilist energiat saab vabastada läbi keemiline reaktsioon.

Näiteks on bensiin süsivesinike segu, mis põlemisreaktsiooni läbimisel eraldab oma keemilise energia soojusenergiaks, mida kasutatakse mootorite käitamiseks. Bensiini keemiline energia vabaneb kolbide põlemisel, põhjustades liikumist.

5. Siduv energia

Keemia siduv energia on mõõta kahe aatomi vahelise sideme tugevust. See arvutatakse eksperimentaalselt, mõõtes soojust, mis kulub mooli molekulide eraldamiseks nende aatomiteks. Mida suurem on seondumisenergia, seda tugevamad ja lähemad aatomid seotakse.

Näiteks on H-O-H veemolekulis seondumisenergia 460 kiloJoule mooli kohta (kJ / mol), mis võrdub öelge, et see on energia, mis on vajalik hapniku ja kahe vesiniku aatomi vahelise sideme purustamiseks ühes mooli Vesi.

6. Elektrienergia

Elektrienergia on positiivselt ja negatiivselt laetud osakeste ligitõmbamise ning elektrilaengute liikumise tulemus, mis avaldub elekter. See on potentsiaalse ja kineetilise energia vorm.

Aatomites saavad negatiivselt laetud elektronid vabalt liikuda teatud materjalides, mida nimetatakse juhtideks. Nende elektronide liikumine või voog on see, mida me teame elektrivool.

Elekter on tänapäevase tsivilisatsiooni mootor, nagu me seda täna tunneme. Elektrienergia on elektri- ja elektroonikaseadmetes, meie transpordivahendites, meelelahutuses ja paljudes muudes inimtegevustes.

7. Gravitatsiooniline potentsiaalne energia

Gravitatsiooniline potentsiaalne energia on üks potentsiaalse energia vorme. Sel juhul kasutame nime võrdluskeha Maa millega on seotud gravitatsiooniväli. Maa avaldab objektidele oma keskpunkti suunas tõmbejõudu. Sellepärast ütleme, et asjad "kukuvad".

8. Võlakirja dissotsiatsioonienergia

Sideme dissotsiatsioonienergiat ehk sideaentalpiat kasutatakse keemias süsteemi koguenergia muutuse määratlemiseks. kui kovalentne side katkeb homolüüsi teel, see tähendab aatomite eraldumisel elektronid jagunevad õiglaselt. Näiteks etaanis (C₂H₆) ühe C-H sideme dissotsiatsioonienergia on 423 kJ / mol.

Igal molekuli sidemel on oma dissotsiatsioonienergia, nii et nelja sidemega molekul vajab purunemiseks rohkem energiat kui ainult ühe sidemega molekul.

9. Aktiveerimisenergia

Keemias kasutatakse terminit "aktiveerimisenergia" energia tähistamiseks reaktsiooni tekkimiseks vajalik energiakogus. Paljud elusolendites toimuvad keemilised reaktsioonid ei toimu spontaanselt, mistõttu nende toimumiseks on vaja energiat "suruda". Aktiveerimisenergia allikaks on tavaliselt ümbruse soojusenergia.

10. Elastne potentsiaalne energia

Elastne potentsiaalne energia on potentsiaalse energia vorm, kuna see on seotud eseme algseisundiga, mida saab venitada, kokku suruda või väänata. Kummiriba venitamine suurendab selle potentsiaalset energiat, nii et saab tööd teha. See on noolte ja katapultide tööpõhimõte.

11. Mehaaniline energia

Mehaaniline energia ühendab potentsiaalse energia ja kineetilise energia, see tähendab eseme liikumine ja asend saavad töö tegemiseks kokku. Näiteks on rulluisul oleval karussellil mehaaniline energia, mis on selle potentsiaalse energia summa, kui see asub mäe tipus, ja kineetiline energia, kui see saavutab kiiruse. Mehaaniline energia on kogu aeg sama, mis varieerub, on potentsiaalsed ja kineetilised energiad, sõltuvalt käru kõrgusest ja kiirusest.

See võib teile ka huvi pakkuda Kineetiline ja potentsiaalne energia.

12. Helienergia

Heli energia on energia saame heli. See kajastub lainetena, mis vibreerivad läbi füüsilise keskkonna, näiteks vee, õhu ja tahkete materjalide. See on mehaanilise energia vorm, kuna see hõlmab osakeste vibratsiooni ja nende läbitud vahemaad.

Heli energiat kasutatakse:

• SONAR navigatsiooni- ja helivahemike süsteem.
• Ökosonogramm.
• Mõju järgi ultraheli Doppler.

13. Soojusenergia

Kineetilise energia esitamise üks viis on soojusenergia või siseenergia. see on kineetiline energia, kuna see tuleneb molekulide vibratsioonist või liikumisest ja keha moodustavad aatomid. Seda energiat saame mõõta termomeetriga, kuna temperatuur peegeldab seda liikumist. Kehal, mille temperatuur on 50ºC, on rohkem soojusenergiat kui samal kehal temperatuuril 0ºC.

The soojus on soojusenergia voog surnukehade vahel. Selle protsessi saab anda kolme nähtuse abil:

1. Kiirgus: soojus kantakse üle infrapunakiirguse abil.
2. Autojuhtimine: ülekanne toimub kahe keha kokkupuutel erineval temperatuuril.
3. Konvektsioon: kuum õhk edastab soojust.

Võib-olla olete huvitatud kolme soojusülekande vormi tundmisest: Juhtivus, konvektsioon ja kiirgus

14. Geotermiline energia

Geotermiline energia vastab Maa soojus, energiaallikas, mis asub pinna all. Ehkki arvatakse, et geotermiline energia avaldub kuumaveeallikates ja geisrites, läheb see kaugemale. Maa sees hoitavat energiapotentsiaali saab rakendada geotermiliste kaevude kaudu.

Üks vanimaid geotermilise energia kasutusalasid oli ruumide soojendamine, puhkus ja teraapia, kasutades termilisi veesid. Island on üks riikidest, mis saab kõige rohkem kasu geotermilisest energiast

15. Magnetenergia

The magnetenergia See on tööd teha suutvate magnetjõudeväljas olevate kehade külgetõmbamise ja asendi energiatoode. Klassikaline näide, mille saame kahest magnetist, kui hoiame neid eraldi. Sel hetkel on nende magnetiline potentsiaalenergia suurem kui koos olles.

Igal magnetil on magnetväli, mis on tegevuspiirkond, kus atraktsioon on tunda, ja kaks vastandlikku positiivset ja negatiivset piirkonda, mida nimetatakse magnetpoolusteks. Positiivne poolus meelitab negatiivset poolust, samal ajal kui nagu poolused tõrjuvad üksteist.

Maglevid on raudteed, mis liiguvad tänu magnetenergiale. Need leviteerivad või hõljuvad magnetiseeritud platvormil liikumist tekitavate intervallidega. See on ka näide sellest, kuidas magnetenergia muundub kineetiliseks energiaks.

16. Tuuleenergia

Kui õhk hakkab liikuma see on see, mida me teame kui tuul. Tuule kineetilist energiat on iidsetest aegadest kasutatud mitmesuguste tööde tegemiseks, näiteks purjetada, vilja jahvatada (tuulikud) ja viimasel ajal turbiinide abil elektrit toota tuuleenergia.

See võib teile huvi pakkuda Tuuleenergia eelised ja puudused.

17. Merevee energia

Merevoolude kineetiline energia kasutab ära Päikese ja Kuu gravitatsioonijõudude poolt tekitatud merevee tõusu ja langust Merevee energia.

18. Sinine energia

The energia ookeanist Seda nimetatakse siniseks energiaks ja see sisaldab:

• loodete energia,
• voolude energia,
• lainete energia,
• soojusenergia ja
• osmoos.

Ookean on üks kõige arvukamaid energiaallikaid Maal, kuid tõenäoliselt kõige vähem kasutatav. Teoreetiliselt võiksid ookeanid anda energiat kogu planeedile, saastamata usaldusväärsemalt ja prognoositavamalt kui Päike ja tuul.

19. Tume energia

Tume energia on a energia, mis läbistab ruumiTegelikult esindab see umbes 70% universumi komponentidest. Mõiste "tume energia" lõi kosmoloog Michael Turner 1998. aastal, et anda nimi kosmoloogilisele konstandile, mille Einstein 20. sajandi alguses välja pakkus.

20. Sajandi lõpus uurisid kaks astronoomide rühma teatud tüüpi supernoova - supernoovad Ia. Need on valged kääbustähed, mis plahvatavad sellise intensiivsuse ja heledusega, et tunduvad miljardina Päikesed.

Mõlemad rühmad leidsid, et supernoovade heledus oli oodatust vähem intensiivne, see tähendab, et nad olid üksteisest kaugemal kui esialgne hinnang ainult mateeria universumi kohta. Seda Universumi kiirenenud laienemist seletatakse tugevalt negatiivse rõhuga komponendiga, mida nimetatakse tumedaks energiaks.

20. Mateeria energia

1905. aastal esitas Albert Einstein "Relatiivsusteooria eriteooria", kust tuletas oma kuulsa võrrandiE = mc², mida mõnikord nimetatakse massi-energia ekvivalentsuse seaduseks. See valem näitab, et keha mass (m) on energiasisalduse mõõt (JA) ja valguse kiirus vaakumis (c) on konstant, mis võrdub umbes 300 miljoni meetriga sekundis.

Radioaktiivsed elemendid muudavad osa oma massist energiaks. Selle valemi abil saate arvutada tuumareaktsioonis eralduva energia, mis on sidumisenergia, mis hoiab aatomi tuuma kompaktsena.

Samuti võite olla huvitatud:

• Aine ja energia
• Taastuv ja taastumatu energia
• Taastuvad ja taastumatud ressursid