L'energia è ciò che è? Definizione, specie

21/06/2019

L'energia è la capacità di cambiare qualcosa: ad esempio, la temperatura dei corpi, la loro posizione o proprietà magnetiche. Cioè, da un punto di vista tecnico - la capacità di eseguire il lavoro. L'energia (il significato della parola in greco (energeia) - "attività") determina tutto ciò che accade nel mondo.

l'energia è

Energia come lavoro

Ad esempio, se si desidera far bollire l'acqua, è necessario applicare l'energia termica. L'acqua si riscalda, poiché l'energia termica applicata accelera il movimento delle molecole. Allo stesso modo, una persona usa l'energia quando solleva qualsiasi oggetto, solo che qui la posizione dell'oggetto cambia, e l'energia consumata prevale sulla gravità e l'inerzia. Gli antichi usavano solo le proprie forze sotto forma di fonti di energia o il potere degli animali domestici. Un semplice esempio di energia termica può essere visto se si strofina i palmi insieme. Con l'applicazione di piccoli sforzi fisici, tra i palmi si riscontra un notevole calore: questa è l'energia del calore.

Il concetto di "energia" in filosofia significa tutto simile alla forza, capace di ogni risultato, secondo la terminologia di Aristotele. La prima fonte di energia esterna utilizzata dall'uomo era il fuoco. Gli antichi usavano il fuoco per riscaldare le loro case e preparare il cibo.

Le persone moderne sono al servizio delle più potenti fonti di energia che superano il potere umano di un milione di volte. L'uomo moderno cucina il cibo non solo con l'aiuto del fuoco, ma solleva oggetti che pesano tonnellate con meccanismi, costruisce nuove città e conquista lo spazio.

Il sole come fonte di energia

Tutti i tipi di energia che sono così necessari per l'umanità, gli animali e le piante per la vita sulla Terra, da tempo immemorabile, hanno origine dal Sole. Il sole può essere paragonato alla più potente centrale elettrica, producendo costantemente energia.

fonti di energia

È interessante notare che, in un secondo, si genera più energia di tutte le centrali nucleari americane in grado di produrre oltre 10 milioni di anni. Tutte le fonti di energia della Terra, lampeggianti simultaneamente, non potevano eclissare il sole. E un altro esempio: un pezzo del guscio esterno del Sole delle dimensioni di una scatola di fiammiferi brilla più di 10 milioni di candele. Nel guscio interno del Sole avvengono costantemente reazioni atomiche, che sono alla base del lavoro di questa potente centrale elettrica. La fonte di questa energia è quasi inesauribile, ma gli scienziati del mondo dichiarano che dopo 2 miliardi di anni il Sole brucerà tutto il suo combustibile e quindi tutta la vita sul pianeta Terra scomparirà. Nel frattempo, una stella chiamata Sole espellerà i suoi flussi di energia inesauribili nello spazio, la cui particella più piccola viene ricevuta dal pianeta Terra sotto forma di luce e calore. Questa minima particella è sufficiente per l'esistenza di tutta la vita sulla Terra.

Fonti di energia fossile


Ci sono voluti milioni di anni sul pianeta per accumulare fonti nella crosta terrestre che può essere trasformata in energia, sotto forma di carbone, torba, petrolio e gas naturale. L'umanità spende irrimediabilmente questi stock, non pensa ai discendenti, e questo è vero. I depositi di petrolio e gas prodotti dalla Terra per oltre un milione di anni, l'umanità passa un anno. Queste fonti di energia non sono rinnovabili, perché una volta bruciate, scompaiono. E la prossima formazione di carbone, petrolio e gas è prevedibile solo in poche centinaia di milioni di anni. Per questo motivo, il bilancio energetico dell'energia sulla Terra è disturbato, poiché il rapporto tra l'energia ricevuta e quella che viene data nello spazio deve essere bilanciato.

Come conseguenza di una così rapida distruzione delle riserve, vengono prodotti gas che impediscono all'eccesso di energia solare di ritornare nello spazio. Pertanto, il nostro pianeta sta diventando più caldo, cioè, è stato creato effetto serra. Può cambiare il clima globale così tanto che aumenterà l'area dei deserti, scoppieranno gli uragani devastanti, il ghiaccio si scioglierà ai poli e, di conseguenza, il livello del mare aumenterà e molte coste saranno sott'acqua.

Definizione energetica


Se ti viene chiesto: "Dai la definizione di energia", - puoi tranquillamente rispondere che l'energia è una sostanza che non scompare da nessuna parte, può essere accumulata e trasformata, passando da un tipo all'altro. Ad esempio, le piante richiedono luce, convertono l'energia solare e la accumulano. Danno questa energia alle persone e agli animali sotto forma di prodotti commestibili. Le persone e gli animali, dopo aver ricevuto energia dalle piante, trasformano in altre forme di energia, ad esempio, in forza muscolare. D'altra parte, tutte le riserve energetiche estratte dalla crosta terrestre sono create dai resti di animali e piante che vivevano milioni di anni fa, sotto l'influenza della pressione e dell'alta temperatura nella crosta terrestre. Quando vengono bruciati, rilasciano anche l'energia che proviene dal sole.

Unità di energia


L'energia è una quantità misurata in joule, unità, dal nome del fisico inglese James Joule. Un joule è una particella di energia molto piccola, ad esempio, l'energia che una tazza di caffè emette quando viene raffreddata è di 100.000 joule. Pertanto, per comodità, la quantità di energia espressa in kilojoule e megajoule. Per scoprire quanta energia viene prodotta in una particolare unità di tempo, viene anche usata come unità di misura - watt, chiamata unità di misura della potenza. Ad esempio, puoi prendere il corpo umano. È interessante notare che, durante la normale vita umana, la sua potenza è pari alla potenza di una lampadina (circa 100 watt). Il cuore di solito funziona con una potenza di 3 watt, che corrisponde alla potenza di una torcia. Il progresso non si ferma e oggi le macchine hanno aumentato enormemente le possibilità del potere umano. Un piccolo trattore con una potenza di 50 kilowatt fa più lavoro di 100 atleti forti e la potenza di un aereo raggiunge i 6 megawatt.

Energia: definizione, la specie in cui è suddivisa

L'essenza dell'energia è la proprietà dell'accumulazione e del passaggio da uno stato all'altro: tutte le invenzioni e le scoperte umane si basano su questo.
L'energia è divisa in potenziale e cinetica. Tutte le sostanze nell'universo hanno la loro energia. Se si tiene una pietra in mano, ha la sua energia potenziale, cioè energia di riposo, ma non appena la pietra viene rilasciata, l'energia potenziale passa ad un altro tipo di energia - cinetica, cioè energia di movimento. Considera l'esempio di trasformare il carbone in luce. Quando un po 'di carbone brucia, la potenziale energia solare che si è accumulata in esso viene convertita in calore. Il calore, a sua volta, fa evaporare l'acqua. Energia cinetica il movimento del vapore viene trasmesso al rotore della turbina, mettendolo in movimento. Questa energia nel generatore viene convertita in elettricità, che viene trasmessa attraverso i cavi elettrici alla lampadina. Inoltre la spirale di una lampadina si riscalda e inizia a riscaldarsi, l'energia diventa termica. Una parte di una spirale riscaldata nel vuoto emette energia luminosa e una luce si accende in una lampadina. I tipi di energie possono cambiare continuamente, trasformandosi l'uno nell'altro.

Macchina per moto perpetua

Da allora, non appena le persone hanno iniziato a capire il concetto di energia, hanno cercato di ottenerlo con la minima perdita. Gli inventori cercano di aprire un tale meccanismo che lo produrrebbe, cioè sarebbe un moto perpetuo, in costante movimento, ma senza usare energia. Ci sono molte teorie concepite, ma sfortunatamente una tale invenzione è impossibile. L'energia non può essere prodotta, puoi solo liberare il potenziale accumulato e trasformarlo in un'altra forma.

concetto di energia in filosofia

Esistono molte forme di energie diverse e sono tutte interconnesse l'una con l'altra.

Forme di energia

Le energie sono "solide", le cui fonti sono:

  • carbone;
  • olio;
  • gas;
  • atomo.

Poiché i minerali vengono utilizzati per ottenerli, possono danneggiare l'ambiente.

E c'è ancora energia "morbida", ad esempio:

  • energia dell'acqua;
  • energia eolica;
  • bioenergia;
  • energia solare.

Trasformazione dell'energia


L'energia del movimento può essere trasformata in elettrica, elettrica - in luce e calore, solare - in elettrica, chimica - in calore, ecc. Ma la quantità totale di energia rimane sempre la stessa. Ad esempio, quando un'auto si muove, parte dell'energia durante la combustione della benzina si trasforma in energia di movimento e parte di essa diventa termica, che non scompare, ma viene rilasciata nell'ambiente. Parte di questa energia termica può essere utilizzata per riscaldare l'abitacolo con un termosifone. Quando l'auto finisce il gas, significa che ha esaurito le risorse energetiche. Ma lo scienziato lo metterebbe diversamente: direbbe che l'energia è stata trasformata. La dichiarazione fondamentale della scienza moderna è legge di risparmio energetico. energia non può essere creato o distrutto, cambia solo la sua forma. Ciò significa che le forze energetiche che esistono nell'Universo sono presenti sin dall'inizio e saranno presenti fino alla scomparsa dell'Universo stesso. Non esiste una macchina del genere che emetta più energia di quanta ne usi, quindi una macchina a moto perpetuo non può essere inventata. La trasformazione dell'energia avviene secondo le stesse leggi del flusso di un fiume: sempre in una sola direzione.

Efficienza energetica

La trasformazione di energia da una forma all'altra è sempre accompagnata da una perdita di calore, e più piccole sono queste perdite, migliore è l'energia utilizzata e più economica è la macchina stessa. Ad esempio, un ciclista converte il 95% della sua forza fisica in energia fisica e solo il 5% va al calore della bicicletta. Il rapporto tra l'energia spesa e ricevuta è chiamato efficienza. Per un ciclista, è pari al 95%, e per un'automobile, sarà solo del 25%, perché solo questa parte viene utilizzata per impostare il veicolo in movimento e il resto è surplus di calore.

Energia dell'acqua


L'acqua ha un potere tremendo, supera valli e montagne, si fa strada attraverso gli ostacoli più inimmaginabili. Non c'è da stupirsi che la gente dica: "L'acqua porta via una pietra". Per estrarre energia dall'acqua, deve essere addomesticata. Nella maggior parte dei casi, a questo scopo vengono costruite dighe e dighe che bloccano la via del mare verso il torrente, accumulano acqua, creano bacini artificiali. In questa forma, l'acqua ha energia potenziale.

potere di energia Quando cade da una diga, l'acqua viene attratta dalla gravità terrestre e l'energia gravitazionale viene prodotta quando l'acqua cade da un'altezza verso il basso. Nelle centrali elettriche, quest'acqua ha energia meccanica quando aziona le turbine che la trasformano in elettrica. La corrente attraverso il filo si precipita verso vari consumatori di elettricità. Quando la luce si accende, dà luce, cioè energia elettromagnetica e calore.

Energia biologica


La bioenergia è l'energia delle piante, si riferisce a tipi di energia rinnovabili. Le piante prendono la loro energia direttamente dal Sole e per tutti gli esseri viventi sulla terra, le piante sono la fonte più importante di energia e cibo. Sotto l'influenza di piante leggere producono anidride carbonica e acqua, che sono nell'aria, ricche di idrogeno energetico. Gli animali e le persone passano attraverso un modo più complicato, perché non possono, come le piante, sintetizzare il cibo da soli. Tornano ancora alle piante per ottenere la loro energia immagazzinata sotto forma di cibo. Molti animali e la maggior parte della gente mangia non solo le piante, ma anche la carne dagli animali, che mangiano anche le piante. Un organismo vivente può esistere solo se riceve più energia dal cibo di quanto non spenda per la sua acquisizione.

concetto di energia

Energia atomica


La formula scientifica più famosa inventata dal fisico tedesco Albert Einstein. Il suo contenuto: l'energia è la massa moltiplicata per il quadrato della velocità della luce. La formula afferma che la massa non è altro che una forma di energia. Da ciò ne consegue che è possibile trasformare l'energia in materia e calcolare quanta energia uscirà da questa trasformazione. Il primo risultato pratico di questa trasformazione furono le bombe atomiche, che alla fine della seconda guerra mondiale furono testate nelle città giapponesi. Una piccola quantità di materia di uranio è stata trasformata in un'enorme quantità di energia distruttiva. E anche se solo la settima parte si è trasformata in energia, il suo effetto distruttivo è stato terribile. L'onda d'urto e la radiazione termica hanno distrutto la città, centinaia di migliaia di persone sono morte a causa delle radiazioni radioattive.

Oggi la forza dell'atomo viene provata per domare le centrali nucleari. Qui la reazione nucleare non avviene sotto forma di esplosione, ma come rilascio graduale di calore. Allo stesso tempo, le radiazioni radioattive vengono accuratamente isolate utilizzando speciali coperture protettive.

l'essenza di energia Il calore risultante trasforma l'acqua in vapore, che aziona la turbina e il generatore elettrico, e lo schema funziona ulteriormente, come nelle centrali termiche, l'unica differenza è nel materiale utilizzato. Affinché il nucleo atomico rilasci energia, deve essere distrutto e diviso. Gli scienziati hanno imparato a dividere il nucleo dell'atomo di uranio. Per fare questo, è influenzato dai neutroni a bassa energia. Poi si divide in due nuclei più leggeri, che producono energia, a seguito della quale vengono rilasciati diversi nuovi neutroni. Riprendono la reazione con la successiva scissione dei nuclei, cioè trasformano il processo in una reazione a catena che avviene ad un ritmo enorme e dura fino a quando l'uranio sottoposto a scissione è completato.

Da dove arriva così tanta energia quando spacca un atomo? Il fatto è che la massa totale di due nuovi atomi sorti nel processo di scissione è molto inferiore all'atomo originale. Il residuo assente della materia si è trasformato in energia, la cui quantità è immensa. Il processo di fissione nucleare è la base per la creazione di armi atomiche e reattori atomici. Il compito è ottenere l'energia pacifica dell'atomo. Per questo, è necessario correggere la reazione a catena della sua divisione in modo che non si verifichi un'esplosione. Per fare ciò, la reazione deve essere rallentata, usando l'idrogeno o l'acqua come tali moderatori. Inibiscono il processo di penetrazione del flusso di neutroni in reattore nucleare catturare i neutroni, passando solo la quantità necessaria per il decadimento lento.

Ci sono molte dispute sull'uso delle centrali nucleari. Da un lato, al fine di garantire lo sviluppo della nostra civiltà ad un livello tecnico elevato, è necessario utilizzare una fonte di energia atomica. D'altra parte, la produzione di energia atomica è piuttosto pericolosa. La radiazione radioattiva è l'energia incidentale che viene rilasciata durante la scissione di un atomo. Non può essere né visto né udito, non ha sapore o odore, ma è mortale per tutti gli esseri viventi. Un esempio è stata l'esplosione nella centrale nucleare di Chernobyl. Enormi dosi di radiazioni furono gettate nell'ambiente, migliaia di persone morirono dopo aver ricevuto malattie da radiazioni, decine di migliaia di ammalati e morirono di cancro, intere città furono reinsediate dall'area di radiazioni. E i discendenti possono pagare per i rifiuti radioattivi delle centrali nucleari per mille anni. Il design di protezione più moderno non può garantire la protezione completa delle centrali nucleari. Troppo dipende dalla persona e ha torto.

Pannelli solari


L'unica centrale nucleare sicura è il Sole, perché distava 150 milioni di chilometri da noi. È possibile trasformare l'energia del sole direttamente in elettricità? Sì, esiste questa possibilità, ed è realizzata con l'aiuto delle batterie solari. Questa tecnica è stata creata solo pochi decenni fa, ma è già stata utilizzata con successo.

definizione delle specie energetiche I pannelli solari sono lastre con strati estremamente sottili. Uno strato è fatto di silicio e il secondo è fatto di silicio e boro. Insieme alla luce solare che cade sulla batteria solare, i fotoni, le più piccole particelle di luce emesse dal sole, cadono sul suo strato esterno. Spostano gli elettroni sul secondo strato e creano una tensione elettrica. Gli elettroni trasferiti entrano nell'accumulatore di corrente e quindi nel circuito elettrico. Ogni anno le celle solari sono migliorate, forse in futuro saranno in grado di fornire elettricità al nostro pianeta. È possibile che l'energia elettrica e termica provenga da fonti rinnovabili come vento, sole, acqua e idrogeno e piante. Sono inesauribili, almeno fino a quando il sole splende.