Vrste energije: to je 20 načinov, na katere se energija manifestira

V fiziki in kemiji obstajata dve osnovni vrsti energije: kinetika in potencial.

Kinetična energija je energija, povezana z gibanjem. V naravi ga lahko vidimo v vodi rek, valovih na plaži, vetru ali ogrevanju predmetov.

Potencialna energija pa je odvisna od stanje telesa glede na referenco. Na primer, skala na vrhu gore ima večjo potencialno energijo kot ista skala na dnu gore.

20 načinov, kako se energija manifestira

Kot bomo videli spodaj, se kinetična in potencialna energija v naravi lahko pojavita na najrazličnejše načine.

1. Sončna energija

Vir sončne energije je jedrska fuzija vodika. Na Soncu se štiri vodikova jedra (štirje protoni) zlijejo v jedro helija, ki ima manj mase kot štiri jedra vodika.

Energija iz procesa jedrske fuzije se pretvori v sevalno energijo. Skozi vesolje potuje kot ultravijolični (UV) elektromagnetni valovi, vidna svetloba in infrardeči žarki. Življenje na Zemlji je v osnovi odvisno od sončne energije.

2. Sevalna energija

Sevanje, kot so svetloba, rentgenski žarki in toplota, so oblike energije, ki jih poznamo kot

Sevalna energija. Pojavijo se kot elektromagnetni valovi, ki izvirajo iz hkratnih vibracij elektronov v električnem in magnetnem polju. Ti valovi potujejo skozi vesolje s svetlobno hitrostjo 300.000 km / s.

3. Nuklearna energija

The Nuklearna energija Je tista, ki je shranjena v jedru atoma, ki je posledica sil, ki držijo protone in nevtrone skupaj.

V jedrski reakciji se atom s sproščanjem energije pretvori v drugega, bodisi z radioaktivnim razpadom, jedrsko cepitvijo ali jedrsko fuzijo.

Pri jedrski cepitvi težko jedro prejme nevtron, zaradi česar je nestabilno, sprošča energijo in dva nova atoma.

4. Kemična energija

Druga oblika potencialne energije je tisto, kar dobimo med atomi, ki se sestavijo. To je kemična energija, ki je odvisna od atomske strukture in privlačnih sil v vezi molekule. Kemična energija se lahko sprosti skozi kemijska reakcija.

Bencin je na primer mešanica ogljikovodikov, ki v reakciji zgorevanja sprosti svojo kemično energijo v toplotno energijo, ki se uporablja za pogon motorjev. Kemična energija bencina se sprosti z zgorevanjem znotraj batov in povzroči gibanje.

5. Vezavna energija

Vezna energija v kemiji je merilo jakosti vezi med dvema atomoma. Eksperimentalno se izračuna z merjenjem toplote, ki je potrebna, da se molekul molekul razbije na posamezne atome. Višja kot je vezavna energija, močnejši in tesneje bodo atomi povezani.

Na primer, v molekuli vode H-O-H je vezavna energija enaka 460 kiloJoule na mol (kJ / mol), kar je enako recimo, da gre za energijo, ki je potrebna za prekinitev vezi med kisikom in dvema atomoma vodika v enem molu Voda.

6. Električna energija

Električna energija je produkt privlačnosti pozitivno in negativno nabitih delcev in gibanja električnih nabojev, ki se kaže v elektrika. Je oblika potencialne in kinetične energije.

V atomih se lahko negativno nabiti elektroni prosto gibljejo v nekaterih materialih, imenovanih vodniki. Gibanje ali pretok teh elektronov je tisto, kar poznamo električni tok.

Elektrika je motor sodobne civilizacije, kakršno poznamo danes. Električna energija je v električni in elektronski opremi, v prevoznih sredstvih, zabavi in ​​številnih drugih človekovih dejavnostih.

7. Gravitacijska potencialna energija

Gravitacijska potencialna energija je ena od oblik potencialne energije. V tem primeru uporabljamo kot referenčno telo Zemlja na katero je povezano gravitacijsko polje. Zemlja izvaja silo privlačnosti na predmete proti svojemu središču. Zato pravimo, da stvari "padejo".

8. Energija disociacije vezi

Energija disociacije vezi ali entalpija vezi se v kemiji uporablja za določanje spremembe celotne energije sistema. ko se kovalentna vez pretrga s homolizo, to je pri ločitvi atomov, se elektroni delijo pravično. Na primer, v etanu (C₂H₆) energija disociacije ene od vezi C-H bo 423 kJ / mol.

Vsaka vez v molekuli bo imela svojo energijo disociacije, zato bo molekula s štirimi vezmi potrebovala več energije za razpad kot molekula z samo eno vezjo.

9. Aktivacijska energija

V kemiji se izraz "aktivacijska energija" uporablja za označevanje količina energije, ki je potrebna za reakcijo. Številne kemične reakcije pri živih bitjih se ne pojavijo spontano, zato je potreben "potisk" energije, da se zgodijo. Vir aktivacijske energije je običajno toplotna energija okolice.

10. Elastična potencialna energija

Elastična potencialna energija je oblika potencialne energije, saj se nanaša na začetno stanje predmeta, ki ga je mogoče raztegniti, stisniti ali zviti. Raztezanje gumijastega traku poveča njegovo potencialno energijo, tako da je mogoče delati. To je načelo delovanja puščic in katapultov.

11. Mehanska energija

Mehanska energija združuje potencialno in kinetično energijo, to je gibanje in položaj predmeta se združita za opravljanje dela. Na primer vrtiljak na toboganu ima mehansko energijo, ki je vsota njegove potencialne energije, ko je na vrhu gore, in kinetične energije, ko hitrost narašča. Vedno bo mehanska energija enaka, spreminjale se bodo potencialna in kinetična energija, odvisno od višine in hitrosti vozička.

Morda vas bo tudi zanimalo Kinetična in potencialna energija.

12. Zvočna energija

Zvočna energija je energijo, ki jo dobimo v zvoku. Odraža se kot valovi, ki vibrirajo skozi fizične medije, kot so voda, zrak in trdni materiali. Je oblika mehanske energije, saj vključuje vibracije delcev in razdaljo, ki jo prepotujejo.

Zvočna energija se uporablja pri:

• Navigacijski in zvočni sistem SONAR.
• Ekosonogram.
• Ultrazvok po učinku Doppler.

13. Termalna energija

Kinetična energija je predstavljena v toplotni ali notranji energiji. je kinetična energija, ker izhaja iz vibracij ali gibanja molekul in atomi, ki sestavljajo telesa. To energijo lahko izmerimo s termometrom, saj je temperatura odraz tega gibanja. Telo s temperaturo 50 ° C bo imelo več toplotne energije kot isto telo pri 0 ° C.

The toplota je pretok toplotne energije med telesi. Ta proces lahko podajo trije pojavi:

1. Sevanje: toplota se prenaša s pomočjo infrardečega sevanja.
2. Vožnja: prenos se zgodi v stiku dveh teles pri različnih temperaturah.
3. Konvekcija: vroč zrak prenaša toploto.

Morda vas zanima tri oblike prenosa toplote: Prevajanje, konvekcija in sevanje

14. Geotermalna energija

Geotermalna energija ustreza Zemljina toplota, vir energije, ki leži pod površjem. Čeprav naj bi se geotermalna energija kazala v vročih vrelcih in gejzirjih, gre še dlje. Energijski potencial, shranjen znotraj Zemlje, je mogoče izkoristiti z geotermalnimi vodnjaki.

Ena najstarejših uporab geotermalne energije je bila ogrevanje prostorov, rekreacija in terapija z uporabo termalne vode. Islandija je ena izmed držav, ki ima največ koristi od geotermalne energije

15. Magnetna energija

The magnetna energija Je energijski produkt privlačnosti in položaja teles v magnetnem polju sile, ki lahko opravljajo delo. Klasičen primer dobimo v dveh magnetih, ko jih držimo ločeno. V tem trenutku je njihova magnetna potencialna energija večja kot takrat, ko sta skupaj.

Vsak magnet ima magnetno polje, to je področje delovanja, kjer se čuti privlačnost, in dve nasprotni pozitivni in negativni regiji, imenovani magnetni poli. Pozitivni pol privlači negativni pol, medtem ko se podobni poli med seboj odbijajo.

Maglevi so železnice, ki se premikajo zaradi magnetne energije. Lebdijo ali plavajo na namagneteni ploščadi v presledkih, ki povzročajo gibanje. Je tudi primer, kako se magnetna energija pretvori v kinetično.

16. Vetrna energija

Ko zrak se sproži to je tisto, kar poznamo kot veter. Kinetična energija vetra se že v starih časih uporablja za opravljanje različnih del, kot npr plujejo, meljejo žito (vetrnice) in v zadnjem času za proizvodnjo električne energije s pomočjo turbin vetrna energija.

Morda vas zanima Prednosti in slabosti vetrne energije.

17. Energija morske vode

Kinetična energija morskih tokov izkorišča vzpon in padec morske vode, ki jo ustvarjajo gravitacijske sile Sonca in Lune v obliki Energija morske vode.

18. Modra energija

The energije iz oceana Znana je kot modra energija in vključuje:

• energija plime in oseke,
• energija tokov,
• energija valov,
• toplotna energija in
• osmoza.

Ocean je eden najbolj razširjenih virov energije na Zemlji, a verjetno najmanj izkoriščen. Teoretično bi lahko oceani zagotovili energijo celotnemu planetu, ne da bi onesnaževali bolj zanesljivo in predvidljivo kot Sonce in veter.

19. Temna energija

Temna energija je a energija, ki prežema prostorDejansko predstavlja približno 70% komponent vesolja. Izraz "temna energija" je leta 1998 skoval kozmolog Michael Turner, da bi poimenoval kozmološko konstanto, ki jo je na začetku 20. stoletja predlagal Einstein.

Konec 20. stoletja sta dve skupini astronomov preučevali svetlost določene vrste supernove, supernove Ia. To so bele pritlikave zvezde, ki eksplodirajo s tako intenzivnostjo in svetlostjo, da se zdijo milijarde Sončki.

Obe skupini sta ugotovili, da je svetlost supernov manj intenzivna, kot je bilo pričakovano, to pomeni, da sta bili bolj oddaljeni od prvotne ocene, pridobljene samo za vesolje snovi. To pospešeno širjenje vesolja pojasnjuje komponenta z močno negativnim tlakom, imenovana temna energija.

20. Energija snovi

Leta 1905 je Albert Einstein predstavil "posebno teorijo relativnosti", kjer je izpeljal svojo slavno enačboE = mc², ki se včasih imenuje zakon enakovrednosti mase in energije. Ta formula kaže, da je masa telesa (m) je merilo vsebnosti energije (IN) in hitrost svetlobe v vakuumu (c) je konstanta približno 300 milijonov metrov na sekundo.

Radioaktivni elementi del svoje mase pretvorijo v energijo. S to formulo lahko izračunate energijo, ki se sprosti v jedrski reakciji, to je vezavna energija, ki ohranja jedro atoma kompaktno.

Morda vas bodo zanimali tudi:

• Snov in energija
• Obnovljive in neobnovljive energije
• Obnovljivi in ​​neobnovljivi viri