Energia on kyky elin suorittaa toiminnon tai töissä tai muutos tai muutoksen, ja ilmenee niin se kulkee yhdestä ruumiista toiseen. Aineella on energiaa sen liikkeen tai sijainnin seurauksena siihen vaikuttaviin voimiin. Tämä termi tulee kreikkalaisesta ilmaisusta " enérgeia ", ja sitä käytetään tieteen eri aloilla, kuten kemia, fysiikka ja taloustiede.
Mikä on energia
Sisällysluettelo
Se on aineen kyky suorittaa toiminto sen rakenteen (sisäinen energia), liikkeen (kinetiikka) ja sijainnin (potentiaali) seurauksena. Se on työn kanssa tasapainotettu ulottuvuus, joten sitä arvostetaan samoissa yksiköissä (jouleina) kansainvälisessä järjestelmässä. Fyysisestä järjestelmästä tai sen ilmenemistavasta riippuen tämän eri muodot otetaan huomioon: mekaaninen, terminen, sähköinen, kemiallinen, ydin, sähkömagneettinen jne.
Tämä on yleensä mitattavissa tai mitattavissa sen lisäksi, että se on mukana kaikissa toimintatyyleissä tai reaktioissa. Kemialliset reaktiot, siirtymät, aineen tai jopa lepotilan muutokset altistuvat energiamäärälle erityisluokkaan.
Yksi perusperiaatteista huomauttaa, että energiaa ei voida luoda eikä tuhota, kuten energiansäästöperiaate vahvistaa, mutta se voidaan muuntaa tyypistä toiseen, aivan kuten se tapahtuu, kun käytetään sähköenergiaa (tunnetaan myös kuten valo), kuten sähkövirta, lämpö, ääni, valo ja liike.
Siksi lopullisen järjestelmän kokonaisenergia pysyy pysyvänä ja maailmankaikkeudessa, joten sitä ei voi tapahtua eikä luoda, vaan pikemminkin siirtää järjestelmästä toiseen tai muuttua muodosta toiseen.
Siksi tämä on seurausta toiminnasta, joka tapahtuu vuorovaikutuksessa tai vaihtamalla neljän tyyppistä olennaista luonnonvoimaa: sähkömagneettinen, painovoimainen, voimakas ydin ja heikko ydin.
Erilaiset luonnonvarat tai luonnonilmiöt pystyvät toimittamaan ja toimittamaan sitä missä tahansa muodossaan, minkä vuoksi niitä pidetään luonnollisina energian lähteinä tai energiavaroina.
Uusiutuvia energialähteitä on kahta tyyppiä, jotka eivät ole tyhjentyneet, kuten auringonvalo, tuuli, sade, jokivirrat jne. ja uusiutumattomat lähteet, jotka ovat kuluneet käytöstä, kuten öljy, maakaasu tai hiili.
Tämä ilmiö ilmenee jatkuvasti ympärillämme, ja sitä esiintyy luonnossa monessa muodossa; kinetiikka (kehon liikkeessä oleva energia), potentiaali (kehon aiheuttama energia sijainnistaan avaruudessa), sähköinen (kykenee sytyttämään hehkulampun tai käyttämään moottoria), kemia (sisältyy paristoihin ja akut, polttoaineina tai elintarvikkeina), lämpö-, ydin-, tuuli-, hydrauliset, mekaaniset, säteilevät tai sähkömagneettiset.
Luonnolliset energialähteet
Tutkia ehtymättömiin ja estämisestä teollisuusmaiden välillä vahvistamalla niiden kansantaloudet, vähentää tarvetta fossiilisten polttoaineiden kertynyt ulkomaisia alueilla ja lähes heikentävien omat voimavaransa, johti heidät omaksumaan ydin- voima, ja vesivarojen saaneille, niiden vesivirran intensiiviseen hydrauliseen hyödyntämiseen.
Taloustieteessä ja tekniikassa sanotaan, että tämä on luonnonvara, aivan kuten tekniikka, sitä hyödynnetään sen teolliseen ja taloudelliseen käyttöön. Itse energia ei ole hyvä loppukulutukselle, vaan pikemminkin välittäjä muiden tuotteiden ja palvelujen tuotannon tarpeiden täydentämiseksi. Koska se on rajallinen palvelu, se on historiallisesti ollut monien konfliktien syy energialähteiden hallintaan.
Tämän lausunnon mukaan sanotaan, että on olemassa kaksi suurta, teknologisesti hyödynnettävää energialähdettä:
Uusiutuva energia
Uusiutuvat lähteet ovat niitä, jotka käytön jälkeen voidaan talteenottaa luonnollisesti tai keinotekoisesti. Yksi näistä uusiutuvista lähteistä on vaiheita, jotka kestävät luonnossaan enemmän tai vähemmän pysyvästi.
Uusiutuvia energialähteitä on erilaisia, kuten:
- Tuuli.
- Maalämpö.
- Hydrauliikka.
- Vuorovesi.
- Aurinko.
- Biomassa
- Vuorovesi.
- Sininen energia.
- Lämpösähköinen.
- Ydinfuusio.
Uusiutumaton
Uusiutumattomille lähteille on ominaista, koska niitä on vähän maapallolla ja joiden kulutuksen keveys on suurempi kuin sen uusiutumisen, se löytyy fossiilisesta energiasta, joka syntyy tuhansia vuosia sitten muunnetusta biomassasta ja on sietää lukuisia muuntamisprosesseja johtuen suurten määrien elävän jätteen kertymisestä sedimenttialtaisiin.
Pääasiassa kyse on vedyn ja hiilen yhdistymisestä, kunnes syntyy korkea energiasisältöinen aine, kuten öljy, hiili tai maakaasu.
Uusiutumattomia lähteitä ovat:
- Hiili.
- Maakaasu.
- Maaöljy.
- Ydin tai atomi, joka tarvitsee uraania tai plutoniumia.
Toisaalta on huomattava, että nykyisin tärkein energialähde on öljy, muista, että se on uusiutumaton resurssi, ja ennemmin tai myöhemmin se loppuu. Tästä johtuen toteutetaan vaihtoehtoisia lähteitä, kuten vety, tuuli, aurinko, atomiytimet, maapallon lämpö, valtamerien voima, vesivoimakkuus ja bioenergia, mutta jotkut vaativat korkeita taloudellisia kustannuksia ja heillä on vielä haittoja.
Muiden kriteerien mukaan niitä voidaan kutsua myös "puhtaiksi lähteiksi", jos niitä pidetään myönteisinä ekologisella alalla (joka liittyy uusiutuviin energialähteisiin); ja toisaalta on olemassa niin sanottuja "likaisia lähteitä", kun niitä pidetään negatiivisina (liittyvät uusiutumattomiin lähteisiin) huolimatta siitä, että yhdelläkään energialähteellä ei todellakaan ole jonkin verran ympäristövaikutuksia sen käytössä (mikä voi olla enemmän tai vähemmän negatiivista) eri tilanteissa).
Energiaominaisuudet
Energialla on tiettyjä ominaisuuksia, jotka ovat varsin hyödyllisiä, kuten alla mainitut:
- Se siirretään. Toisin sanoen se voidaan siirtää tuotteesta toiseen. Esimerkiksi: liikkuvalla mailalla on mekaanista energiaa. Kun pallo osuu mailaan, se siirtää energiaa sille ja pallo vie myös sen.
- Se voidaan tallentaa. Esimerkiksi paristot ja kennot säästävät energiaa.
- Se voidaan kuljettaa. Toisin sanoen se voidaan lähettää paikasta toiseen. Kuten kaapeleiden kautta siirrettävän sähkön ja myös gondolien kuljettaman polttoaineen kohdalla.
- Se voi muuttua. Toisin sanoen se voi muuttua tyypistä toiseen. Polttoainekemia voidaan muuttaa autossa mekaniikaksi. Ja sähköinen voidaan muuntaa nopeasti muun tyyppisiksi: kevyt, mekaaninen, Sonora, mm. Siksi se osoittautuu niin hyödylliseksi.
- Säilytetään. Sitä ylläpidetään, kun se siirretään aineesta toiseen tai kun yhden tyyppinen energia muunnetaan toiseksi. Tämä ominaisuus tunnetaan energiansäästön periaatteena: energiaa ei tuhota eikä luoda, se vain muuttuu.
- Hajoaa. Hyödyllisiä järjestelmiä on muita enemmän (siinä aspektissa, joka sallii enemmän muunnoksia).
Kun energia on jo käytetty tietyssä muunnoksessa, osa sen hyödyllisyydestä vähenee. Sitten sanotaan, että se on heikentynyt tai heikentänyt laatua (ei sanota, että se olisi käytetty). Esimerkiksi: sähköinen vastus tuottaa lämpöä, mutta on epätodennäköistä, että se pystyy muuttamaan lämpöä takaisin sähkövirraksi.
Energiatyypit
Tällä hetkellä on 14 erityyppistä energiaa, jotka mainitaan alla:
Kineettinen energia
Kun keho on liikkeessä, sanomme, että se tuottaa tai sisältää kineettistä energiaa, toisin sanoen se on liikkeessä oleviin esineisiin liittyvä energia. Termi "kinetiikka" on kreikkalaista alkuperää ja se on johdettu sanasta "kinesis", jonka merkitys on liike. Tähän energiaan sisältyy voiman käyttö tai työ esineessä, joka sijaitsee lepotilassa, riittävä edistämään sen kiihtyvyyttä ja saamaan sen liikkumaan.
Saavutettuaan kiihtyvyyden, jota kutsutaan kinetiikaksi, se ei muutu, paitsi että liikkuvan kohteen nopeus muuttuu. Jos ulkoinen voima altistuu keholle, se voi muuttaa sen suuntaa ja nopeutta ja siten myös sen nopeutta kineettinen voima. Saatuaan kohteen pysähtymään (palaamaan lepotilaansa), on käytettävä vastakkaista tai negatiivista voimaa, jonka on oltava yhtä suuri kuin kineettisen energian määrä tai suuruus, joka sillä on sillä hetkellä.
Tuulivoima
Se on se, joka syntyy tuulen kautta, tätä tyyppiä pidetään yhtenä vanhimmista, joita ihmiskunta on käyttänyt yhdessä lämpölaitteen kanssa, on palattava 3000 eKr ymmärtämään tuulen ensimmäistä käyttöä lähteenä Energia.
Vasta 1800-luvun puolivälissä energiaa syntyi ensimmäisten tuulimyllyjen ansiosta, jotka perustuivat tuulimyllyjen muotoon ja toimintaan.
Teollisen vallankumouksen ja höyrykoneen luomisen seurauksena myllyt menettivät merkityksensä, ja tuulienergian lähde oli seuraava askel historiassa, joka saapui 1800-luvun alussa. Tuulivoima 21. vuosisadalla kehittyy unstoppably, erityisesti maissa, kuten Espanjassa, missä se on ollut suurta kehitystä, mikä on yksi ensimmäisistä maista alla Saksassa Euroopan tasolla tai globaalin mittakaavassa, joka käyttää tällaista energiaa.
Maalämpö
Se on eräänlainen uusiutuva energialähde, jolle on ominaista hyödyntämällä maaperästä tulevaa lämpöä ilmastointia varten ja saniteettiveden saamiseksi ekologisella tavalla.
On tärkeää huomata, että maaplaneetan sisävyöhykkeellä, sen ydin sijaitsee, se on hehkuva massa, joka säteilee lämpöä sisältä ulkopuolelle, mikä on syy miksi mennessämme syvemmälle maahan Lämpötila nousee 2–4 ºC: n lämpötilassa jokaista 100 metriä kohti, jota se syvenee.
Gibbs-energia
Gibbsin vapaata energiaa tai vapaata entalpiaa käytetään kemiassa selittämään, tapahtuuko reaktio spontaanisti vai ei. Gibbsin vapaan energian laskemiseksi se voi perustua: reaktioon liittyvän entropian lisääntymiseen tai vähenemiseen ja sen vaatimaan tai vapauttamaan lämmön summaan.
Tärkeitä toimenpiteitä Gibbsin energiassa sen laskemiseksi, tapahtuuko reaktio spontaanisti vai ei, ovat esimerkiksi: entalpian vaihtelu (ΔH), joka selittää, ovatko reaktiot endotermisiä vai eksotermisiä; jos ne ovat endotermisiä, AH on suurempi kuin nolla, eksotermisen vastakohta on pienempi kuin nolla.
Vesivoima
Se on peräisin putoavan veden käytöstä tietystä korkeudesta. Putoavaa vettä liikuttavat turbiinit aiheuttavat pyörimisliikkeen, joka muuttaa sen mekaaniseksi energiaksi, sitten kaikki tuo energia kulkee generaattoreiden läpi, jotka muuttavat sen sähköenergiaksi.
Tämän tyyppisten etujen joukossa on se, että energia tuottaa korkean energiatehokkuuden. Sen saatavuus on ehtymätön. Se on energia, joka ei tuota myrkyllisiä päästöjä käytön aikana. Toisaalta rakennetut padot tai säiliöt toimivat veden varastona virkistystoiminnan toteuttamiseksi ja kastelujärjestelmien toimittamiseksi.
Valoenergia
Se tulee valosta ja kulkee sen läpi. Liikkeessä sen käyttäytyminen on samanlainen kuin sähkömagneettisen aallon. Vaikka se toimii myös hiukkasena, sillä sillä on kyky olla vuorovaikutuksessa aineen kanssa. Tämän luokan mittaamiseen käytetty kansainvälisen mittausjärjestelmän yksikkö on toinen ontelo.
Osa valoenergiasta voidaan siirtää muihin kappaleisiin, joiden kanssa valo joutuu kosketukseen. Tietyillä pinnoilla on fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia, jotka antavat niille mahdollisuuden absorboida tämän tyyppistä energiaa. Kohteen suuntaus valoon ja sen geometrinen muoto vaikuttavat myös sen absorbointikykyyn.
Mekaaninen energia
Se on sellainen, jossa elinten liike ja niiden edustama asema ennen toista ovat erittäin tärkeitä. Mekaniikka on tulos, joka saadaan liikkuvan kehon kinetiikan, elastisuuden ja potentiaalin summana. Tämä näkyy enemmän kuin mikään fysiikkaa opiskelevien ihmisten akateemisessa koulutuksessa.
Samalla tavalla sanotaan myös, että mekaaninen energia edustaa tiettyjen massaisten kappaleiden kykyä tehdä työtä. Muistaen aina, ettei sitä ole luotu tai tuhottu, se muuttuu tai säilyy, ja siksi mekaniikka pysyy vakiona ajan myötä siihen voimaan puuttuvien hiukkasten välisen mekaanisen voiman vuorovaikutuksen vuoksi.
Ydinenergia
Se on tyyppi, joka vapautuu atomien ytimien halkeamisen tai fuusion aikana. Näillä prosesseilla saatu energiamäärä on paljon suurempi kuin kemiallisilla prosesseilla.
Tällä hetkellä tunnetaan noin 40 luonnollista radioaktiivista elementtiä, joista useimmilla on suurempi atomiluku (Z) arvo 83. Nämä käyvät läpi ydinreaktioita, kuten spontaanin hajoamisen tai ydinmuunnoksen (ytimen pommitukset neutroneilla, protoneilla ja muilla ytimillä).
Mahdollinen energia
Tämä tyyppi edustaa fysiikan kauaskantoisinta osuutta, koska se antaa mahdollisuuden visualisoida kappaleiden dynamiikkaa riippuen tarkasteltavan vuorovaikutuksen tyypistä, kemiallisesta painovoimasta ja kehon sijainnista. Yksinkertainen esimerkki tästä tapahtuu: kun raskasta esinettä pidetään korkealla, sillä on potentiaalienergiaa johtuen sen sijainnista maahan.
Mainitulla esineellä on kyky suorittaa työtä, koska jos se vapautetaan, se putoaa maahan painovoiman seurauksena ja pystyy suorittamaan työtä toisella tavalla, joka tunkeutuu.
Kemiallinen energia
Se on tyyppi, joka syntyy kemiallisen reaktion seurauksena. Esimerkiksi puun tai hiilen polttaminen tuottaa kemiallista energiaa. Samalla tavalla voidaan sanoa, että se on luotu, tuotettu tai tuotettu alkamalla atomien ja molekyylien välisistä vuorovaikutuksista.
On tärkeää korostaa, että kaikkea olemassa olevaa pidetään aineena ja yhtenä aineen ominaisuuksista on oltava kemiallisia ominaisuuksia, ja kun kaksi ulkoista elintä ovat vuorovaikutuksessa, tapahtuu reaktio, joka muuttaa sen alkuperäistä tai luonnollista tilaa (tämä "muutos" on mitä kemiallinen energia).
Aurinkoenergia
Se on uusiutuva lähde, jonka tarjoaa suurin tähti ja lähinnä maapalloa. Auringosta lähtevät sähkömagneettiset säteet pystyvät tarjoamaan riittävästi virtaa laitteille, jotka käyttävät sähköä tietyn ajanjakson ajan.
Tämän hyödyntämiseksi on nyt kehitetty useita korkean teknologian esineitä, jotka tekisivät sen helpommaksi; esimerkiksi suuret lasipaneelit ovat vastuussa auringon energian keräämisestä, joka sitten jaetaan ja varastoidaan, jotta sitä voidaan käyttää yöllä.
Yhä kasvava tarve huolehtia ympäristöstä on antanut tervetulleen vastaanoton tähän uuteen ratkaisuun. Aurinkoenergian avulla vältetään sähköyhtiöiden aiheuttamia pilaavien kaasujen päästöjä tai vesivoimayritysten aiheuttamaa pilaantumista ja jätehukkaa.
Telluurinen energia
Ne ovat verkostoja tai verkkoja, jotka ympäröivät maapalloa ja auttavat purkamaan osan sen sisätiloissa syntyvästä energiasta, joka tulee kosmosesta ja keinotekoisesta sähkömagneettisesta saasteesta, joka pääsee tunkeutumaan maahan. Ne kaikki on nimetty löytönsä mukaan, ja voimme pitää kahta tärkeintä vain haitallisina: Hartmann-verkko ja Curry-verkko.
Ne tulevat, kiertävät ja lähtevät jatkuvasti maan ja maanpinnan pinnasta, ja ne ovat läheisessä yhteydessä geomagnetosfäärin energian vaihteluihin, maan sähköjohtavuuteen sekä Auringon ja muun planeetan gravito-magneettisiin vaikutuksiin.
Lämpöenergia
Se tunnetaan myös lämpöarvona ja se sijaitsee tasapainotetun termodynaamisen järjestelmän sisällä ja on merkitty tunnuksella "U". Tämä jakautuu absoluuttisen lämpötilan mukaan, se yleensä kasvaa tai pienenee energian välityksellä, tämä tehdään yleensä lämmön tai työn muodossa termodynaamisissa prosesseissa.
Merivesienergia
Tämä on nimi, joka saadaan merenpinnan jatkuvasta noususta ja laskusta, johon käytetään vaihtovirtageneraattoreita sähkön tuottamiseksi muuntamalla se sähköenergiaksi, mikä tekee siitä lähteen puhdas ja turvallinen. Voidaan sanoa, että se on uusiutuvaa tyyppiä, koska sen lähdettä ei voida valmistaa, koska sitä käytetään tässä erityistapauksessa, ja toisaalta sitä pidetään puhtaana, koska siitä ei muodostu tyyppiä. myrkyllistä jätettä.
Tästä huolimatta sillä on haitta ja siitä syntyvä energiamäärä laitteiden asennuskustannusten lisäksi.