Druhy energie: toto je 20 spôsobov, ako sa energia prejavuje
Vo fyzike a chémii existujú dva základné typy energie: kinetika a potenciál.
Kinetická energia je energia spojená s pohybom. Môžeme to vidieť v prírode vo vode riek, vlnách na pláži, vetre alebo vyhrievaní predmetov.
Potenciálna energia sama o sebe závisí od stav tela vzhľadom na referenciu. Napríklad skala na vrchole hory má vyššiu potenciálnu energiu ako rovnaká skala na úpätí hory.
20 spôsobov, ako sa energia prejavuje
Kinetická a potenciálna energia sa môže v prírode vyskytovať rôznymi spôsobmi, ako uvidíme ďalej.
1. Solárna energia
Zdrojom slnečnej energie je jadrová fúzia vodíka. Na Slnku štyri vodíkové jadrá (štyri protóny) fúzujú do héliového jadra, ktoré má menšiu hmotnosť ako štyri vodíkové jadrá.
Energia z procesu jadrovej fúzie sa mení na žiarivú energiu. Cestuje vesmírom ako ultrafialové (UV) elektromagnetické vlny, viditeľné svetlo a infračervené lúče. Život na Zemi zásadne závisí od slnečnej energie.
2. Sálavá energia
Žiarenie ako svetlo, röntgenové lúče a teplo sú formy energie, ktoré poznáme ako
Sálavá energia. Vyzerajú ako elektromagnetické vlny, ktoré pochádzajú zo simultánnych vibrácií elektrónov v elektrickom a magnetickom poli. Tieto vlny cestujú vesmírom rýchlosťou svetla 300 000 km / s.
3. Jadrová energia
The jadrová energia Je to ten, ktorý je uložený v jadre atómu, v dôsledku síl, ktoré držia protóny a neutróny pohromade.
V jadrovej reakcii sa atóm transformuje na iný s uvoľnením energie, a to buď rádioaktívnym rozpadom, jadrovým štiepením alebo jadrovou syntézou.
Pri štiepení jadra ťažké jadro prijíma neutrón, ktorý ho robí nestabilným, čím uvoľňuje energiu a dva nové atómy.
4. Chemická energia
Ďalšou formou potenciálnej energie je to, čo dostaneme medzi atómami, ktoré sa spoja. To je chemická energia, ktorá závisí od atómovej štruktúry a príťažlivých síl vo väzbách molekuly. Chemická energia sa môže uvoľňovať cez chemická reakcia.
Napríklad benzín je zmes uhľovodíkov, ktorá pri svojej spaľovacej reakcii uvoľňuje svoju chemickú energiu na tepelnú, ktorá sa používa na pohon motorov. Chemická energia benzínu sa uvoľňuje spaľovaním vo vnútri piestov a vytvára pohyb.
5. Väzbová energia
Väzbovou energiou v chémii je miera sily väzby medzi dvoma atómami. Vypočíta sa experimentálne zmeraním tepla, ktoré je potrebné na rozloženie molu molekúl na jednotlivé atómy. Čím vyššia je väzobná energia, tým silnejšie a bližšie k sebe budú atómy viazané.
Napríklad v molekule vody H-O-H sa väzbová energia rovná 460 kiloJoulom na mol (kJ / mol), čo sa rovná povedzme, že je to energia potrebná na prerušenie väzby medzi kyslíkom a dvoma atómami vodíka v jednom móle molekuly Voda.
6. Elektrická energia
Elektrická energia je produktom priťahovania kladne a záporne nabitých častíc a pohybu elektrických nábojov, ktorý sa prejavuje v elektrina. Je to forma potenciálnej a kinetickej energie.
V atómoch sa môžu negatívne nabité elektróny voľne pohybovať v určitých materiáloch nazývaných vodiče. Pohyb alebo tok týchto elektrónov poznáme ako elektrický prúd.
Elektrická energia je motorom modernej civilizácie, ako ju poznáme dnes. Elektrická energia sa nachádza v elektrických a elektronických zariadeniach, v našich dopravných prostriedkoch, v našej zábave a v mnohých ďalších ľudských činnostiach.
7. Gravitačná potenciálna energia
Gravitačná potenciálna energia je jednou z foriem potenciálnej energie. V tomto prípade použijeme ako referenčné teleso Zem ku ktorým je spojené gravitačné pole. Zem vyvíja príťažlivú silu na objekty smerom do jej stredu. Preto hovoríme, že veci „padajú“.
8. Energia disociácie väzby
Energia disociácie väzby alebo entalpia väzby sa v chémii používa na definovanie zmeny celkovej energie systému. keď je kovalentná väzba prerušená homolýzou, to znamená, že pri separácii atómov sa elektróny delia spravodlivo. Napríklad v etáne (C.2H6) disociačná energia jednej z väzieb C-H bude 423 kJ / mol.
Každá väzba v molekule bude mať svoju vlastnú disociačnú energiu, takže molekula so štyrmi väzbami bude na rozbitie potrebovať viac energie ako molekula iba s jednou väzbou.
9. Aktivačná energia
V chémii sa termín „aktivačná energia“ používa na označenie množstvo energie potrebnej na reakciu. Mnoho chemických reakcií u živých bytostí nenastáva spontánne, takže na ich uskutočnenie je potrebný „nápor“ energie. Zdrojom aktivačnej energie je zvyčajne tepelná energia okolia.
10. Elastická potenciálna energia
Elastická potenciálna energia je forma potenciálnej energie, ktorá sa týka počiatočného stavu objektu, ktorý je možné natiahnuť, stlačiť alebo skrútiť. Natiahnutie gumičky zvyšuje jej potenciálnu energiu, aby bolo možné pracovať. Toto je princíp fungovania šípov a katapultov.
11. Mechanická energia
Mechanická energia kombinuje potenciálnu energiu a kinetickú energiu, to znamená pohyb a poloha objektu sa spoja, aby vykonali prácu. Napríklad kolotoč na horskej dráhe má mechanickú energiu, ktorá je súčtom jej potenciálnej energie, keď je na vrchole hory, a kinetickej energie, keď získava rýchlosť. Mechanická energia bude vždy rovnaká, čo sa bude meniť, budú potenciálne a kinetické energie, v závislosti od výšky a rýchlosti vozíka.
Tiež by vás to mohlo zaujímať Kinetická a potenciálna energia.
12. Zvuková energia
Zvuková energia je energie, ktorú dostávame do zvuku. Odráža sa to ako vlny, ktoré vibrujú cez fyzické médiá, ako je voda, vzduch a pevné materiály. Je to forma mechanickej energie v tom, že zahŕňa vibrácie častíc a vzdialenosť, ktorú prechádzajú.
Zvuková energia sa používa v:
- Navigačný a zvukový systém SONAR.
- Ekosonogram.
- Ultrazvuk účinkom Doppler.
13. Termálna energia
Jedným zo spôsobov, ako sa prezentuje kinetická energia, je tepelná energia alebo vnútorná energia. to je kinetická energia, pretože je odvodená z vibrácií alebo pohybu molekúl a atómy tvoriace telá. Túto energiu môžeme merať teplomerom, pretože teplota je odrazom tohto pohybu. Telo s teplotou 50 ° C bude mať pri 0 ° C viac tepelnej energie ako to isté telo.
The teplo je tok tepelnej energie medzi telami. Tento proces môže byť daný tromi javmi:
- Žiarenie: teplo sa prenáša pomocou infračerveného žiarenia.
- Šoférovanie: prenos nastáva kontaktom dvoch telies pri rôznych teplotách.
- Konvekcia: horúci vzduch prenáša teplo.
Možno by vás zaujímali tri formy prenosu tepla: Vedenie, prúdenie a žiarenie
14. Geotermálnej energie
Geotermálna energia zodpovedá Zemské teplo, zdroj energie, ktorý leží pod povrchom. Aj keď sa predpokladá, že geotermálna energia sa prejavuje v horúcich prameňoch a gejzíroch, ide ďalej. Energetický potenciál uložený vo vnútri Zeme sa dá využiť prostredníctvom geotermálnych vrtov.
Jedným z najstarších spôsobov využitia geotermálnej energie bolo vykurovanie, rekreácia a terapia pomocou termálnych vôd. Island je jednou z krajín, ktoré najviac využívajú geotermálnu energiu
15. Magnetická energia
The magnetická energia Je to energetický produkt príťažlivosti a polohy telies v magnetickom silovom poli schopný vykonávať prácu. Klasický príklad dostaneme v dvoch magnetoch, keď ich necháme oddelené. V tomto okamihu je ich magnetická potenciálna energia väčšia ako keď sú spolu.
Každý magnet má magnetické pole, čo je oblasť pôsobenia, kde je cítiť príťažlivosť, a dve protiľahlé pozitívne a negatívne oblasti, ktoré sa nazývajú magnetické póly. Kladný pól priťahuje záporný pól, zatiaľ čo rovnaké póly sa navzájom odpudzujú.
Maglevs sú železnice, ktoré sa pohybujú vďaka magnetickej energii. Tieto levitujú alebo plávajú na magnetizovanej plošine v intervaloch, ktoré vytvárajú pohyb. Je to tiež príklad toho, ako sa magnetická energia transformuje na kinetickú energiu.
16. Sila vetra
Keď vzduch sa dáva do pohybu je to to, čo poznáme ako vietor. Kinetická energia vetra sa odpradávna využívala na vykonávanie rôznych prác, ako napr plachta, mletie obilia (veterné mlyny) a v poslednej dobe výroba elektriny pomocou turbín sila vetra.
Môže vás zaujímať Výhody a nevýhody veternej energie.
17. Energia morskej vody
Kinetická energia morských prúdov využíva vzostup a pokles morskej vody produkovaný gravitačnými silami Slnka a Mesiaca vo forme Energia morskej vody.
18. Modrá energia
The energia z oceánu Je známa ako modrá energia a zahŕňa:
- energia prílivu a odlivu,
- energia prúdov,
- energia vĺn,
- tepelná energia a
- osmóza.
Oceán je jedným z najhojnejších zdrojov energie na Zemi, ale pravdepodobne najmenej využívaný. Oceány by teoreticky mohli dodávať energiu celej planéte bez toho, aby znečisťovali spoľahlivejšie a predvídateľnejšie ako Slnko a vietor.
19. Temná energia
Temná energia je a energia, ktorá preniká priestoromV skutočnosti predstavuje približne 70% zložiek vesmíru. Pojem „temná energia“ vytvoril kozmológ Michael Turner v roku 1998, aby pomenoval kozmologickú konštantu navrhnutú Einsteinom na začiatku 20. storočia.
Na konci 20. storočia dve skupiny astronómov študovali jasnosť konkrétneho typu supernovy, tj supernovy Ia. Jedná sa o biele trpasličie hviezdy, ktoré explodujú s takou intenzitou a jasom, že sa zdajú byť miliardou Slniečka.
Obe skupiny zistili, že jasnosť supernov bola menej intenzívna, ako sa očakávalo, to znamená, že boli od seba vzdialenejšie ako pôvodný odhad získaný iba pre vesmír hmoty. Táto zrýchlená expanzia vesmíru je vysvetlená zložkou so silne podtlakom nazývanou temná energia.
20. Energia hmoty
V roku 1905 predstavil Albert Einstein „Špeciálnu teóriu relativity“, kde odvodil svoju slávnu rovnicuE = mc2, niekedy nazývaný zákon hmotnostno-energetickej ekvivalencie. Tento vzorec naznačuje, že hmotnosť tela (m) je mierou energetického obsahu (A) a rýchlosť svetla vo vákuu (c) je konštanta rovnajúca sa približne 300 miliónom metrov za sekundu.
Rádioaktívne prvky premieňajú časť svojej hmoty na energiu. Pomocou tohto vzorca môžete vypočítať energiu, ktorá sa uvoľní v jadrovej reakcii, čo je väzbová energia, ktorá udržuje kompaktné jadro atómu.
Mohlo by vás zaujímať:
- Hmota a energia
- Obnoviteľné a neobnoviteľné energie
- Obnoviteľné a neobnoviteľné zdroje
