Ve fyzice a chemii existují dva základní typy energie: kinetika a potenciál.
Kinetická energie je energie spojená s pohybem. Můžeme to vidět v přírodě ve vodě řek, vlnách na pláži, větru nebo ohřevu předmětů.
Potenciální energie sama o sobě závisí na stav těla s ohledem na referenci. Například skála na vrcholu hory má vyšší potenciální energii než stejná skála na úpatí hory..
Kinetická a potenciální energie se může v přírodě vyskytovat mnoha různými způsoby, jak uvidíme níže.
Zdrojem sluneční energie je jaderná fúze vodíku. Na slunci čtyři vodíková jádra (čtyři protony) fúzují do jádra helia, které má menší hmotnost než čtyři vodíková jádra.
Energie z procesu jaderné fúze se přeměňuje na sálavou energii. Cestuje vesmírem jako ultrafialové (UV) elektromagnetické vlny, viditelné světlo a infračervené paprsky. Život na Zemi zásadně závisí na sluneční energii.
Záření jako světlo, rentgenové záření a teplo jsou formy energie, které známe jako Zářivá energie. Vypadají jako elektromagnetické vlny, které pocházejí ze simultánních vibrací elektronů v elektrickém a magnetickém poli. Tyto vlny cestují vesmírem rychlostí světla 300 000 km / s.
The nukleární energie Je to ten, který je uložen v jádru atomu, což je výsledek sil, které drží protony a neutrony pohromadě.
V jaderné reakci se atom přeměňuje na jiný s uvolňováním energie, a to buď radioaktivním rozpadem, jaderným štěpením nebo jadernou fúzí..
Při jaderném štěpení těžké jádro přijímá neutron, který ho činí nestabilním, uvolňuje energii a dva nové atomy.
Další formou potenciální energie je to, co dostaneme mezi atomy, které se spojí. To je chemická energie, to závisí na atomové struktuře a atraktivních silách ve vazbách molekuly. Chemickou energii lze uvolnit skrz chemická reakce.
Například benzín je směs uhlovodíků, která, když prochází spalovací reakcí, uvolňuje svou chemickou energii na tepelnou energii, která se používá k pohonu motorů. Chemická energie benzínu se uvolňuje spalováním uvnitř pístů a vytváří pohyb.
Vazebnou energií v chemii je míra síly vazby mezi dvěma atomy. Vypočítává se experimentálně měřením tepla, které je zapotřebí k rozložení molu molekul na jednotlivé atomy. Čím vyšší je vazebná energie, tím silnější a bližší atomy budou spolu vázány..
Například v molekule vody HOH je vazebná energie rovna 460 kiloJoulech na mol (kJ / mol), což je stejné, jako když říkáme, že se jedná o energii potřebnou k přerušení vazby mezi kyslíkem a dvěma atomy vodíku v krtek vody.
Elektrická energie je produktem přitahování kladně a záporně nabitých částic a pohybu elektrických nábojů, který se projevuje v elektřina. Je to forma potenciální a kinetické energie.
V atomech se záporně nabité elektrony mohou volně pohybovat v určitých materiálech nazývaných vodiče. Pohyb nebo tok těchto elektronů známe jako elektrický proud.
Elektřina je motorem moderní civilizace, jak ji známe dnes. Elektrická energie je v elektrických a elektronických zařízeních, v našich dopravních prostředcích, v naší zábavě a mnoha dalších lidských činnostech..
Gravitační potenciální energie je jednou z forem potenciální energie. V tomto případě použijeme jako referenční těleso Země ke kterému je přidruženo gravitační pole. Země vyvíjí přitažlivou sílu na objekty směrem ke svému středu. Proto říkáme, že věci „padají“.
Disociační energie vazby nebo entalpie vazby se v chemii používá k definování změny celkové energie systému, když se kovalentní vazba rozbije homolýzou, to znamená, že při separaci atomů jsou elektrony rozděleny rovnoměrně. Například v etanu (C.dvaH6) disociační energie jedné z vazeb C-H bude 423 kJ / mol.
Každá vazba v molekule bude mít svou vlastní disociační energii, takže molekula se čtyřmi vazbami bude potřebovat více energie k rozbití než molekula pouze s jednou vazbou..
V chemii se termín „aktivační energie“ používá k označení množství energie potřebné pro reakci. Mnoho chemických reakcí v živých organizmech neprobíhá spontánně, takže k jejich uskutečnění je zapotřebí „energie“. Zdrojem aktivační energie je obvykle tepelná energie okolí.
Elastická potenciální energie je forma potenciální energie, protože se týká počátečního stavu objektu, který lze natáhnout, stlačit nebo zkroutit. Když je gumička napnutá, zvyšuje se její potenciální energie, aby bylo možné pracovat. Toto je pracovní princip šípů a katapultů.
Mechanická energie kombinuje potenciální energii a kinetickou energii, pohyb a poloha objektu se spojily, aby pracovaly. Například kolotoč na horské dráze má mechanickou energii, která je součtem její potenciální energie, když je na vrcholu hory, a kinetické energie, když získává rychlost. Po celou dobu bude mechanická energie stejná, potenciální a kinetická energie se budou lišit v závislosti na výšce a rychlosti vozíku.
Také by vás mohla zajímat Kinetická a potenciální energie.
Zvuková energie je energie, kterou dostáváme do zvuku. Odráží se to jako vlny, které vibrují fyzickými médii, jako je voda, vzduch a pevné materiály. Jedná se o formu mechanické energie v tom, že zahrnuje vibrace částic a vzdálenost, kterou urazí.
Akustická energie se používá v:
Jedním ze způsobů, jak je kinetická energie prezentována, je tepelná energie nebo vnitřní energie. to je kinetická energie, protože je odvozena z vibrací nebo pohybu molekul a atomy, které tvoří těla. Tuto energii můžeme měřit teploměrem, protože teplota je odrazem tohoto pohybu. Tělo s teplotou 50 ° C bude mít při 0 ° C více tepelné energie než stejné tělo..
The teplo je tok tepelné energie mezi těly. Tento proces může být způsoben třemi jevy:
Mohlo by vás zajímat, že znáte tři formy přenosu tepla: vedení, proudění a záření
Geotermální energie odpovídá Zemské teplo, zdroj energie, který leží pod povrchem. Ačkoli se předpokládá, že geotermální energie se projevuje v horkých pramenech a gejzírech, jde ještě dále. Energetický potenciál uložený uvnitř Země lze využít prostřednictvím geotermálních vrtů.
Jedním z nejstarších použití geotermální energie bylo vytápění, rekreace a terapie s využitím termálních vod. Island je jednou ze zemí, které nejvíce těží z geotermální energie
The magnetická energie Je to energetický produkt přitažlivosti a polohy těles v magnetickém silovém poli schopném vykonávat práci. Klasický příklad dostaneme ve dvou magnetech, když je necháme oddělené. V tomto okamžiku je jejich magnetická potenciální energie větší, než když jsou spolu..
Každý magnet má magnetické pole, což je oblast působení, kde je cítit přitažlivost, a dvě protilehlé pozitivní a negativní oblasti, nazývané magnetické póly. Kladný pól přitahuje záporný pól, zatímco podobné póly odpuzují.
Maglevs jsou železnice, které se pohybují díky magnetické energii. Ty se vznášejí nebo se vznášejí na magnetizované plošině v intervalech produkujících pohyb. Je to také příklad toho, jak se magnetická energie přeměňuje na energii kinetickou..
Když vzduch se uvádí do pohybu To je to, co známe jako vítr. Kinetická energie větru byla od starověku využívána k provádění různých prací, jako je plachtění, mletí obilí (větrné mlýny) a v poslední době k výrobě elektřiny větrnými turbínami.
Mohlo by vás zajímat, jaké výhody a nevýhody má větrná energie.
Kinetická energie mořských proudů využívá vzestupu a pádu mořské vody produkované gravitačními silami Slunce a Měsíce ve formě Energie mořské vody.
The energie z oceánu je známá jako modrá energie a zahrnuje:
Oceán je jedním z nejhojnějších zdrojů energie na Zemi, ale pravděpodobně nejméně využívaným. Oceány by teoreticky mohly poskytovat energii celé planetě, aniž by znečišťovaly spolehlivěji a předvídatelněji než Slunce a vítr..
Temná energie je a energie prostupující prostor, ve skutečnosti představuje přibližně 70% složek vesmíru. Termín „temná energie“ vytvořil kosmolog Michael Turner v roce 1998, aby pojmenoval kosmologickou konstantu navrženou Einsteinem na počátku 20. století..
Na konci 20. století dvě skupiny astronomů studovaly jasnost konkrétního typu supernovy, supernov Ia. Jedná se o bílé trpasličí hvězdy, které explodují s takovou intenzitou a jasem, že vypadají jako miliarda sluncí..
Obě skupiny zjistily, že jasnost supernov byla méně intenzivní, než se očekávalo, to znamená, že byly dále od sebe než původní odhad získaný pouze pro vesmír hmoty. Tato zrychlená expanze vesmíru je vysvětlena složkou se silně podtlakem zvanou temná energie..
V roce 1905 představil Albert Einstein „Zvláštní teorii relativity“, kde odvodil svoji slavnou rovnici E = mcdva, někdy nazývaný zákonem ekvivalence masové energie. Tento vzorec naznačuje, že hmotnost těla (m) je měřítkem energetického obsahu (A) a rychlost světla ve vakuu (C) je konstanta rovnající se přibližně 300 milionům metrů za sekundu.
Radioaktivní prvky přeměňují část své hmoty na energii. S tímto vzorcem můžete vypočítat energii uvolněnou při jaderné reakci, což je vazebná energie, která udržuje jádro atomu kompaktní.
Mohlo by vás také zajímat:
Zatím žádné komentáře