lovesouthernsocial.com

Energija se manifestuje na različite načine i povezana je sa sposobnošću proizvodnje rada

Slika Federika Bekarija u Unsplash-u

Ne postoji tačna definicija za energiju, ali u fizici je to izuzetno važan pojam koji predstavlja sposobnost da se proizvede rad ili izvrši radnja. Reč se koristi i u drugim naučnim oblastima, kao što su biologija i hemija.

Energija igra suštinsku ulogu u svim oblastima života, budući da je najvažnija veličina fizike. Živa bića zavise od energije da bi preživela i dobila je kroz hranu, u obliku hemijske energije. Pored toga, organizmi takođe dobijaju energiju od Sunca.

Opšti princip očuvanja energije

U fizici, termin očuvanje se odnosi na nešto što se ne menja. To znači da je promenljiva u jednačini koja predstavlja konzervativnu veličinu konstantna tokom vremena. Štaviše, ovaj sistem kaže da se energija ne gubi, formira ili uništava: ona se samo transformiše.

Energy Units

Jedinica za energiju koju definiše Međunarodni sistem jedinica je džul (J), koji se definiše kao rad koji izvrši sila Njutna pri pomeranju od 1 metar. Međutim, energija se takođe može opisati u drugim jedinicama:

• Kalorija (kreč): je količina energije potrebna da se temperatura jednog grama vode podigne sa 14,5 na 15,5 stepeni Celzijusa. Jedan džul je jednak 0,24 kalorije;
• Kilovat-čas (kWh): obično se koristi za merenje potrošnje električne energije (1 kWh = 3,6 . 106 J);
• BTU (БТУ): Britanska termalna jedinica 1 BTU = 252,2 kalorije;
• Elektron-volt (eV): To je količina kinetičke energije koju dobija jedan elektron (elektron) kada je ubrzan razlikom električnog potencijala od jednog volta u vakuumu (1 eV = 1,6 . 10–19 J).

Vrste energije

Energija je jedinstvena količina, ali u zavisnosti od toga kako se manifestuje, dobija različita imena. Saznajte o glavnim vrstama energije u fizici:

Кинетичке енергије

Kinetička energija je povezana sa stanjem kretanja tela. Ova vrsta energije zavisi od njene mase i modula brzine. Što je veći modul brzine tela, veća je i kinetička energija. Kada telo miruje, odnosno modul brzine je nula, kinetička energija je nula.

Потенцијална енергија

Potencijalna energija je povezana sa položajem koji telo zauzima ili sa deformacijom elastičnog sistema. U prvom slučaju potencijalna energija se naziva gravitaciona potencijalna energija, dok se u drugom elastična potencijalna energija.

Gravitaciona potencijalna energija zavisi od mase, gravitacije i visine tačke u kojoj se telo analizira. Elastična potencijalna energija, s druge strane, proizilazi iz elastične konstante i deformacije dotične opruge.

Механичка енергија

Mehanička energija je energija koja se može preneti silom. U osnovi, može se shvatiti kao zbir kinetičke i potencijalne energije tela.

Mehanička energija ostaje konstantna u odsustvu disipativnih sila, samo se vrši konverzija između njenog kinetičkog i potencijalnog oblika.

Топлотна енергија

Toplotna energija ili unutrašnja energija se definiše kao zbir kinetičke i potencijalne energije povezane sa mikroskopskim elementima koji čine materiju. Atomi i molekuli koji čine tela imaju nasumične pokrete translacije, rotacije i vibracije. Ovo kretanje se naziva termička agitacija. Promena toplotne energije sistema nastaje radom ili toplotom.

Teoretski, toplotna energija je povezana sa stepenom kretanja subatomskih čestica. Što je temperatura tela viša, to je veća njegova unutrašnja energija. Kada telo više temperature dođe u kontakt ili telo niže temperature, dolazi do prenosa toplote.

Електрична енергија

Električna energija je energija proizvedena od električnih naelektrisanja subatomskih čestica. Naelektrisanja, dok se kreću, generišu električnu struju, stvarajući ono što zovemo električna energija.

Svetlost ili solarna energija

Svetlosna energija se formira nizom talasa koje oči mogu da pokupe. Štaviše, opažaju ga biljke koje ga koriste u procesu fotosinteze. Svetlosni zraci, koji su oblik elektromagnetnog zračenja, dolaze do naših očiju, udaraju u mrežnjaču i stvaraju električni signal koji putuje duž nerava do mozga.

Može se transformisati u toplotnu ili električnu energiju i primeniti u različite svrhe. Dva glavna načina korišćenja solarne energije su proizvodnja električne energije i solarno zagrevanje vode. Za proizvodnju električne energije koriste se dva sistema: heliotermalni, u kome se zračenje prvo pretvara u toplotnu, a kasnije u električnu energiju; i fotonaponska, u kojoj se sunčevo zračenje direktno pretvara u električnu energiju.

Zvučna energija

Zvučna energija se prenosi kroz vazduh, molekularnim kretanjem između dva ili više objekata, izazivajući zvučni talas. Zvučni talas se sastoji od regiona kompresije molekula (molekuli blizu jedan drugom, viši pritisak) i regiona razređivanja molekula (molekuli udaljeni jedan od drugog, niži pritisak). Zvuk se može proizvesti kada su dva objekta u suprotnim smerovima ili, ako su u istom smeru, imaju različite brzine.

Govorni talasi i drugi uobičajeni zvuci su složeni talasi, proizvedeni na mnogo različitih frekvencija vibracija. Kada dođe do uha, zvučna energija se transformiše u električne signale, koji nervima putuju do mozga i tako mi percipiramo zvuk.

Нуклеарна енергија

Nuklearna energija je energija proizvedena u termonuklearnim postrojenjima. Princip rada termonuklearnog postrojenja je korišćenje toplote za proizvodnju električne energije. Toplota dolazi od cepanja jezgra atoma uranijuma na dva dela, procesa koji se naziva nuklearna fisija.

Zračenje se široko koristi u medicini, rendgenskom zračenju, terapiji zračenjem, ali je povezano i sa negativnim efektima kao što su atomske bombe i nuklearni otpad.