انرژی چیست؟

سایت تخصصی در زمینه انرژی و انرژی های تجدید پذیر

سه شنبه ۲۵ خرداد ۰۰

انرژی چیست؟

انرژی چیست؟


انـرژی باعث وقوع پدیدهـهای مختلـف در اطـراف ما می شود. در خلال روز ، خورشید روشنایـی و انرژی گرمایی تولید می کند . اما در شب لامپها با استفاده از انرژی الکتریکی مسیر خیابانها را برای ما روشن می سازد.


 

انرژی چیست؟
یک ماشین توسط بنزین ، که یک نوع انرژی ذخیره ای است ، حرکت می کند.حتی غذایی که ما می خوریم حاوی انرژی است. از این انرژی برای کار و بازی استفاده می کنیم . بدین ترتیب همانطوریکه در مقدمه گفته شد انرژی را می توان «توانایی انجام کار» تعریف نمود.

TYPES OF ENERGY 2 انرژی چیست؟
انرژی به شکلهای مختلفی وجود دارد که از آن میان می توان به انرژی شیمیایی ، انرژی الکتریکی ، گرما (انرژی حرارتی) ، نور ( انرژی تابشی) ، انرژی مکانیکی و انرژی هسته ای اشاره نمود.
انرژی ذخیره ای و حرکتی
انرژی باعث وقوع پدیده های مختلف شده و به دو نوع تقسیم می شود:
– انرژی ذخیره ای که انرژی پتانسیل نامیده می شود .
– انرژی حرکتی که انرژی جنبشی نامیده می شود.
حال جهت آشنایی بیشتر با این دو انرژی به کمک یک مداد آزمایش ذیل را انجام دهید. مداد را در لبه میز گذاشته و آن را به طرف زمین هل دهید. در این حالت انرژی جنبشی باعث حرکت مداد به طرف پایین می شود.
حال مداد را برداشته و دوباره روی میز بگذارید. با استفاده از انرژی خود مداد را برداشته و حرکت دهید . هرچه فاصله از کف زمین بیشتر شود به انرژی آن افزوده خواهد شد. در این حالت اگر مداد برروی میز قرار گیرد دارای انرژی پتانسیل است. هرچه مداد بالاتر باشد در فاصله دورتری خواهد افتاد یا به عبارت دیگر مداد انرژی پتانسیل بیشتری خواهد داشت.
چگونه انرژی را اندازه گیری کنیم ؟
انرژی به روشهای مختلفی اندازه گیری می شود. یکی از واحدهای اصلی اندازه گیری انرژی Btu می باشد که یک واحد اندازه گیری حرارت بریتانیایی بوده که البته توسط انگلیسی ها ابداع شده است.
Btu مقدار انرژی گرمایی است که باعث افزایش حرارت یک پوند آب به میزان یک درجه فارنهایت ، در شرایط سطح دریا، می شود. یک Btuمعادل حرارت یک چوب کبریت آشپرخانه است.

انرژی چیست ؟

انرژی را می ‌توانیم به‌عنوان «کار ذخیره شده» یا «توانایی انجام کار» تعریف کنیم. به زبان ساده هرگاه کاری انجام می‌شود پای تبدیل انرژی در میان است. مثلاَ برای حرکت خودرو، باید بنزین سوزانده شود، درون موتور خودرو انرژی شیمیایی بنزین به انرژی گرمایی تبدیل شود و انرژی گرمایی درون موتور  تبدیل به انرژی جنبشی شده و به چرخ ها منتقل شود. و در نیروگاه‌ها انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی و گرما تبدیل می‌شود. و اما چرا گفتیم «تبدیل انرژی» و نگفتیم «مصرف انرژی» ؟ قانون پایستگی (بقای) انرژی اصل پایستگی انرژی (که شباهت زیادی به قانون اول ترمودینامیک دارد) بیان می‌کند که انرژی نه به وجود می‌‌آید و نه از بین می‌رود. به بیان دیگر، مقدار انرژی همواره ثابت است. ولی ممکن است انرژی از نوعی به نوع دیگر و یا از صورتی به صورت دیگر تبدیل شود

انواع انرژی

به طور کلی در جهان هستی انرژی در دو نوع انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل یافت می‌شود. انرژی پتانسیل هر نوع انرژی ذخیره شده را شامل می‌شود؛ از جمله شیمیایی، هسته‌ای، گرانشی و مکانیکی انرژی جنبشی در حرکت یافت می‌شود؛ چه یک هواپیما در حال پرواز باشد و چه یک سیاره به دور خورشید گردش کند. حتی ریزترین ذرات به ظاهر ساکن نیز انرژی جنبشی دارند؛ مولکول های سازنده‌ی اجسام در جای خود لرزش دارند و با داغ شدن جسم، انرژی جنبشی ذرات نیز بیشتر‌ می‌شود.
زیر موجود است :

شکل‌های مختلف انرژی پتانسیل

انرژی گرانشی


انرژی گرانشی یک سیستم هنگامی که جرمی از مرکز زمین دور شود (از سطح زمین ارتفاع بگیرد) یا هنگامی که جرم به اندازه کافی بزرگ (سیاره ها و ستاره ها) باشد که گرانش ایجاد کند، افزایش می‌یابد.

انرژی شیمیایی

انرژی شیمیایی در ترکیب‌ شیمیایی مواد و در پیوند بین اتم‌ها ذخیره شده است. هنگامی که یک ترکیب شیمیایی می‌شکند و ترکیب‌های جدید ایجاد می‌شوند انرژی شیمیایی سیستم تغییر می‌کند و به شکل‌های دیگر انرژی مانند گرما تبدیل می‌شود.

انرژی هسته‌ای

سوخت نیروگاه‌های هسته‌ای امروزی توسط شکافت اتم‌ها تأمین می‌شود. اتم‌های اورانیوم و پلوتونیوم شکافته شده و انرژی قابل توجهی آزاد می‌کنند. در خورشید نیز اتم‌های هیدروژن شکافته شده و انرژی آن‌ها به شکل تابش الکترومغناطیسی و انرژی گرمایی تبدیل می‌شود.

انرژی کشسانی (الاستیک)

انرژی کشسانی در مایعات و گاز‌های فشرده ، فنر‌های کشیده یا فشرده و مانند این‌ها وجود دارد. در مقیاس اتمی می‌توان گفت کرنش موقت بین اتم‌ها باعث تغییر انرژی کشسانی می‌شود. یعنی تغییر دائمی در ماده به وجود نمی‌آید. پیوند‌های اتمی وقتی تحت تنش قرار می‌گیرند انرژی کشسانی ذخیره می‌کنند و هنگامی که آسوده می‌شوند، این انرژی را رها می‌کنند.

به‌طور کلی انرژی جنبشی در شکل‌های زیر موجود است

حرکت

هر جسم متحرک دارای انرژی جنبشی است. انرژی جنبشی با جرم جسم و توان‌ِ دوم سرعت آن متناسب است. برای پرتاب یک توپ با دو‌برابر سرعت قبلی، کار بیشتری انجام می‌شود و چهار برابر انرژی تبدیل می‌‌شود. اگر بازیکن بسکتبال توپ را همزمان بچرخاند و پرتاب کند، توپ دارای انرژی حرکتی دورانی نیز خواهد بود.

انرژی گرمایی و دما

انرژی گرمایی به‌طور مستقیم با دما مرتبط است. در یک اتاق نمی‌توانیم لرزش تک تک اتم‌های هوا را حس کنیم (انرژی گرمایی) اما انرژی جنبشی آن‌ها را در قالب دمای اتاق احساس می‌کنیم.

صوت

امواج صوتی هنگامی به‌وجود می‌آیند که چیزی مرتعش شود. مانند ارتعاش تار‌ها در گیتار و ارتعاش مولکول‌های هوا در اتاق. امواج صوت هنگامی منتقل می‌شوند که محیط آن‌ها نیز قابلیت ارتعاش داشته باشد؛ مانند هوا، مایعات و محیط‌های جامد، اما در خلأ امکان انتقال صوت وجود ندارد.

تابش الکترومغناطیسی (انرژی تابشی)

انرژی الکترومغناطیسی در واقع همان تابش یا نور است. چه نور مرئی باشد مانند چراغ و شمع و چه نور نامرئی مثل پرتو‌های گاما و فرابنفش. انرژی الکترومغناطیسی بر خلاف صوت در خلأ نیز منتقل می‌شود و این عامل رسیدن انرژی خورشید به زمین است. فیزیکدان‌ها گاهی تابش الکترومغناطیسی را به شکل بسته‌های بسیار کوچک انرژی به نام فوتون توصیف می‌کنند که در فضا منتشر می‌شوند. هر فوتون یک فرکانس، طول‌موج و انرژی خاص خود را دارد ولی همه‌ی فوتون‌ها با یک سرعت حرکت می‌کنند.(سیصد هزار کیلومتر‌ بر‌ ثانیه) انرژی الکترومغناطیسی توسط فتوسنتر به انرژی شیمایی درون گیاهان تبدیل می‌شود و به توسط انسان‌ها و حیوانات مصرف می‌شود.

انرژی الکتریکی

انرژی الکتریکی نیز انرژی جنبشی حاصل از حرکت از الکترون‌ها بین اتم‌ها است. چرا نیرو وارد را وارد می‌کنیم ولی انرژی را منتقل می‌کنیم؟

تفاوت انرژی با نیرو در چیست؟

تفاوت اول و مهم‌ترین تفاوت در ماهیت کمیت‌های فیزیکی نهفته است. انرژی کمیتی عددی و نیرو کمیتی برداری است و بدون جهت وارد شدن، معنا پیدا نمی‌کند.
تفاوت دیگر در این است که نیرو ذاتاً در جسم وجود ندارد، نمی‌توانیم بگوییم فلان جسم مقداری نیرو دارد. مثلاَ هنگامی که به دیوار نیرو وارد می‌کنیم، نیرو تا وقتی وجود دارد که در حال وارد کردن آن به دیوار هستیم. اما برعکس نیرو، انرژی کمیتی است که می‌تواند کم یا زیاد شود، به محیط یا از محیط منتقل شود و جزء خاصیت‌های سیستم به‌حساب می‌آید. به بیانی معروف انرژی قابلیت انجام کار است و نیرو وسیله‌ی آن.
تا كنون نظري ثبت نشده است
ارسال نظر آزاد است، اما اگر قبلا در فارسی بلاگ ثبت نام کرده اید می توانید ابتدا وارد شوید.