Виды энергий и их свойства. Понятие энергии. основные виды энергии

Энергия — это что такое? Определение, виды

Энергия — это способность что-то изменить: например, температуру тел, их расположение или магнитные свойства. То есть с технической точки зрения – способность выполнять работу. Энергия (значение слова по-гречески (energeia) – «деятельность») определяет все, что происходит в мире.

Энергия как работа

Например, если требуется закипятить воду, то необходимо применить энергию тепла. Вода нагревается, так как приложенная тепловая энергия ускоряет движение молекул. Точно так же человек использует энергию при поднятии любого предмета, только здесь изменяется положение предмета, а затраченная энергия преобладает над силой тяжести и инерцией. Древние люди использовали только собственные силы в виде источников энергии или силы домашних животных. Очень простой пример тепловой энергии можно увидеть, если потереть ладони друг о друга. С приложением небольших физических усилий выделяется ощутимое тепло между ладонями – это энергия тепла.

Понятие «энергия» в философии означает все родственное силе, способное на какое-либо достижение, согласно терминологии Аристотеля. Первым источником энергии извне, которым воспользовался человек, был огонь. Древний человек использовал огонь для обогрева своего жилища и приготовления еды.

У современных людей пребывают на службе мощнейшие источники энергии, которые превышают человеческую силу в миллион раз. Еду современный человек готовит не только с помощью огня, а предметы, весящие тонны, поднимает с помощью механизмов, строит новые города и покоряет космос.

Солнце как источник энергии

Все виды энергии, которые так необходимы человечеству, животным и растениям для жизни на Земле, испокон веков происходят от Солнца. Солнце можно сравнить с наимощнейшей электростанцией, постоянно производящей энергию.

Интересно, что за одну секунду оно создает столько энергии, сколько смогут выработать все атомные электростанции США на протяжении 10 миллионов лет. Все источники энергии Земли, вспыхнув одновременно, не смогли бы затмить Солнце. И еще один пример: кусочек внешней оболочки Солнца величиной со спичечный коробок светит ярче, чем 10 миллионов свечей. Во внутренней оболочке Солнца постоянно происходят атомные реакции, которые и являются основой работы этой мощнейшей электростанции. Источник этой энергии практически неисчерпаем, но ученые мира заявляют, что через 2 миллиарда лет Солнце сожжет все свое горючее и поэтому все живое на планете Земля исчезнет. А пока звезда по имени Солнце будет выбрасывать в космос свои неисчерпаемые потоки энергии, наименьшую частицу которой получает планета Земля в виде света и тепла. Этой минимальной частицы целиком хватает для существования всего живого на Земле.

Ископаемые источники энергии

Планете понадобились миллионы лет, чтобы накопить в земной коре источники, которые можно превратить в энергию, в виде угля, торфа, нефти и природного газа. Человечество бездумно тратит эти запасы, не задумываясь о потомках, и это правда. Залежи нефти и газа, производимые Землей на протяжении одного миллиона лет, человечество тратит за год. Эти источники энергии относятся к невозобновляемым, так как, сгорев однажды, они исчезают. И следующего образования угля, нефти и газа можно ожидать только через несколько сотен миллионов лет. Из-за этого нарушается энергетический баланс энергии на Земле, так как соотношение получаемой энергии и той, которая отдается в космос, должно быть уравновешено.

В результате такого быстрого уничтожения запасов образуются газы, которые препятствуют возврату в космос избытка солнечной энергии. Поэтому наша планета становится все теплее, то есть создается парниковый эффект. Он настолько может изменить мировой климат, что произойдет увеличение площади пустынь, разразятся опустошающие ураганы, растает лед на полюсах и, как следствие, поднимется уровень моря и множество побережий окажутся под водой.

Определение энергии

Если вас попросят: «Дайте определение энергии», — можно смело отвечать, что энергия — это субстанция, которая никуда не исчезает, может лишь накапливаться и трансформироваться, переходя из одного вида в другой. Например, растения требуют света, они превращают солнечную энергию и накапливают ее. Эту энергию они отдают людям и животным в виде съедобных продуктов. Люди и животные, получив энергию от растений, превращают ее в другие виды энергии, например в мышечную силу. С другой стороны, все добытые из коры земли энергетические запасы созданы из останков животных и растений, которые жили много миллионов лет назад, под действием давления и высокой температуры в коре Земли. При сгорании их также освобождается энергия, которая происходит от Солнца.

Единицы измерения энергии

Энергия – это величина, измеряемая в джоулях, единицах, названных в честь английского физика Джеймса Джоуля. Джоуль – очень маленькая частица энергии, например, энергия, которую выделяет при охлаждении чашка кофе, равняется 100 000 джоулей. Поэтому для удобства количество энергии выражают в килоджоулях и мегаджоулях. Чтобы узнать, сколько энергии вырабатывается в конкретную единицу времени, используется еще она единица измерения – ватт, называемая единицей измерения мощности. Для примера можно взять человеческий организм. Интересно, что во время нормальной жизнедеятельности человека его мощность равняется мощности электрической лампочки (примерно 100 ватт). Сердце обычно работает с мощностью 3 ватта, что отвечает мощности карманного фонарика. Прогресс не стоит на месте, и сегодня машины во много раз увеличили возможности человеческой силы. Один маленький трактор мощностью 50 киловатта делает работы больше, чем 100 сильных спортсменов, а мощность реактивного самолета достигает 6 мегаватт.

Энергия: определение, виды, на которые она подразделяется

Суть энергии состоит в свойстве накапливаться и переходить из одного состояния в другое, на этом основываются все человеческие изобретения и открытия.
Энергия подразделяется на потенциальную и кинетическую. Все вещества во Вселенной обладают своей энергией. Если держать камень в руке, он имеет свою потенциальную энергию, то есть энергию покоя, но как только камень отпустить, потенциальная энергия переходит в другой вид энергии — кинетическую, то есть в энергию движения. Можно рассмотреть пример превращения угля в свет. При сгорании некоторого количества угля потенциальная солнечная энергия, которая в нем накопилась, превращается в теплоту. Высокая температура, в свою очередь, заставляет воду испаряться. Кинетическая энергия движения паров передается на ротор турбины, приводя ее в движение. Эта энергия в генераторе превращается в электрическую, которая передается по электропроводам к лампочке. Дальше спираль лампочки нагревается и начинает накаляться, энергия превращается в тепловую. Часть накаленной спирали в вакууме излучает световую энергию, в лампочке загорается свет. Виды энергий могут постоянно меняться, трансформируясь друг в друга.

Читать еще:  Размер детской стопы в см. В Англии детская обувь делится нее на две группы. Какой самый маленький размер детской обуви существует

Вечный двигатель

С тех пор, как только люди начали познавать понятие энергии, они стремятся получить ее с наименьшими потерями. Изобретатели стремятся открыть такой механизм, который вырабатывал бы ее, то есть был бы вечным двигателем, постоянно двигаясь, но при этом не используя энергию. Теорий задумано огромное множество, но, к сожалению, такое изобретение невозможно. Энергию нельзя произвести, можно только освободить накопленную потенциальную и превратить ее в другую форму.

Существует множество форм различной энергии и все они взаимосвязаны друг с другом.

Формы энергии

Энергии бывают «твердыми», источниками которых служат:

Поскольку для их получения используют полезные ископаемые, они могут навредить окружающей среде.

А существуют еще «мягкие» энергии, например:

  • энергия воды;
  • энергия ветра;
  • биоэнергия;
  • солнечная энергия.

Трансформация энергии

Энергию движения можно превратить в электрическую , электрическую — в световую и тепловую, солнечную – в электрическую, химическую – в тепловую и т.д. Но общее количество энергии остается всегда неизменным. Например, при движении автомобиля часть энергии при сгорании бензина превращается в энергию движения, а часть — в тепловую, которая не исчезает, а выделяется в окружающую среду. Часть этой тепловой энергии можно использовать для обогрева салона с помощью радиатора печки. Когда в автомобиле заканчивается бензин, это значит, что у него закончились энергетические ресурсы. Но ученый бы выразился по-другому: он бы сказал, что энергия трансформировалась. Фундаментальное утверждение современной науки — это закон сохранения энергии. Энергию нельзя создать или уничтожить, она лишь изменяет свою форму. Это значит, что силы энергии, которые существуют во Вселенной, присутствуют в ней с самого начала и будут присутствовать, пока не исчезнет сама Вселенная. Не существует такой машины, которая бы выделяла больше энергии, чем использует, поэтому вечный двигатель невозможно изобрести. Превращение энергии происходит по тем же законам, что и течение реки: всегда только в одном направлении.

КПД энергии

Превращение энергии из одной формы в другую всегда сопровождается потерей теплоты, и чем меньше эти потери, тем лучше используется эта энергия, и тем экономнее сама машина. Например, велосипедист 95% своей физической силы превращает в физическую энергию и только 5% идет на тепловые остатки от работы велосипеда. Соотношение между потраченной энергией и полученной называется коэффициентом полезного действия. У велосипедиста он равен 95%, а у автомобиля он составит всего 25%, потому что только эта часть идет на приведение машины в движение, а остальная – тепловые излишки.

Энергия воды

Вода имеет огромную силу, она одолевает долины и горы, проделывает путь через самые немыслимые преграды. Недаром в народе говорят: «Вода камень точит». Чтобы добыть энергию из воды, ее необходимо приручить. В большинстве случаев для этого строят плотины и дамбы, которые преграждают путь в море потоку, накапливают воду, создавая искусственные водоемы. В таком виде вода имеет потенциальную энергию.

Биологическая энергия

Биоэнергия – это энергия растений, относится к обновляемым видам энергии. Растения получают свою энергию непосредственно от Солнца и для всего живого на земле растения – самый важный источник энергии и продуктов питания. Под влиянием света растения вырабатывают из углекислого газа и воды, которые находятся в воздухе, богатый энергией водород. Животные и люди проходят более сложный путь, ведь они не могут, как растения, синтезировать еду самостоятельно. Они обходными путями все равно возвращаются к растениям, чтобы в виде продуктов питания получить от них накопленную энергию. Множество животных и большинство людей питаются не только растениями, но и мясом животных, которые тоже питались растениями. Живой организм может существовать только в том случае, если с пищей он получает больше энергии, чем тратит на ее приобретение.

Атомная энергия

Самая знаменитая научная формула изобретена немецким физиком Альбертом Эйнштейном. Ее содержание: энергия – это масса, умноженная на квадрат скорости света. Формула утверждает, что масса есть не что иное, как форма энергии. Из этого следует, что можно превратить энергию в материю и рассчитать, сколько энергии из этого превращения получится. Первым практическим результатом этого превращения стали атомные бомбы, которые в конце Второй мировой войны были испытаны над японскими городами. Крошечное количество материи урана трансформировали в огромное количество разрушающей энергии. И хотя только седьмая часть превратилась в энергию, разрушающее действие ее было ужасным. Ударная волна и тепловое излучение уничтожили города, сотни тысяч жителей умерли из-за радиоактивного излучения.

Силу атома пытаются сегодня приручить на атомных электростанциях. Здесь ядерная реакция происходит не в виде взрыва, а как постепенная отдача теплоты. При этом радиоактивное излучение стараются тщательно изолировать с помощью специальных защитных кожухов.

Откуда берется столько энергии при расщеплении атома? Дело в том, что суммарная масса двух новых атомов, которые возникли в процессе расщепления, намного меньше, чем изначального атома. Отсутствующий остаток материи превратился в энергию, количество которой огромно. Процесс расщепления ядра является основой для создания атомного оружия и атомных реакторов. Задача заключается в получении мирной энергии атома. Для этого необходимо откорректировать цепную реакцию его расщепления так, чтобы не состоялся взрыв. Для этого реакцию необходимо замедлить, в качестве таких замедлителей используют водород или воду. Они тормозят процесс проникновения потока нейтронов в ядерный реактор, вылавливают нейтроны, пропуская только необходимое для медленного распада количество.

Возникает множество споров по поводу использования атомных электростанций. С одной стороны, чтобы обеспечить развитие нашей цивилизации на высоком техническом уровне, необходимо использовать атомный источник энергии. С другой стороны, производство атомной энергии довольно опасно. Радиоактивное излучение – это побочная энергия, которая выделяется при расщеплении атома. Его нельзя ни увидеть, ни услышать, оно не имеет вкуса и запаха, но оно смертельно опасно для всего живого. Примером стал взрыв на Чернобыльской АЭС. В окружающую среду были выброшены огромные дозы радиации, тысячи людей погибли, получив лучевую болезнь, десятки тысяч болеют и умирают от рака, из района радиации переселены целые города. А за радиоактивные отходы атомных станций потомки могут расплачиваться на протяжении тысячи лет. Самые современные защитные разработки не могут гарантировать полной защиты атомных электростанций. Слишком много зависит от человека, а ему свойственно ошибаться.

Солнечные батареи

Единственной безопасной атомной электростанцией является Солнце, потому что оно находится от нас на расстоянии 150 миллионов километров. Можно ли превратить энергию Солнца непосредственно в электрическую? Да, такая возможность существует, и реализуется она с помощью солнечных батарей. Такая техника была создана всего несколько десятилетий назад, но уже успешно используется.

Читать еще:  Оставшихся без попечения родителей 1. Все о детях, оставшихся без попечения родителей и их правах

Энергия и ее виды;

Лекция 2. Виды энергии. Получение, преобразование и использование энергии

ТЕМА 2. ВИДЫ ЭНЕРГИИ. ПОЛУЧЕНИЕ, ПРЕОБРАЗОВАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ

Основные понятия:

энергия; кинетическая и потенциальная энергия; виды энергии; энергетика; энергосистема; электроэнергетическая система; потребители энергии; традиционная и нетрадиционная энергетика; графики нагрузки; энергопотребление на душу населения; энергоемкость экономики; показатель энергоэкономического уровня производства.

Энергия – всеобщая основа природных явлений, базис культуры и всей деятельности человека. В то же время под энергией (греческое – действие, деятельность) понимается количественная оценка различных форм движения материи, которые могут превращаться одна в другую.

Согласно представлениям физической науки, энергия – это способность тела или системы тел совершать работу. Существуют различные классификации видов и форм энергии. Человек в своей повседневной жизни наиболее часто встречается со следующими видами энергии: механическая, электрическая, электромагнитная, тепловая, химическая, атомная (внутриядерная). Последние три вида относятся к внутренней форме энергии, т.е. обусловлены потенциальной энергией взаимодействия частиц, составляющих тело, или кинетической энергией их беспорядочного движения.

Если энергия – результат изменения состояния движения материальных точек или тел, то она называется кинетической; к ней относят механическую энергию движения тел, тепловую энергию, обусловленную движением молекул.

Если энергия – результат изменения взаимного расположения частей данной системы или ее положения по отношению к другим телам, то она называется потенциальной; к ней относят энергию масс, притягивающихся по закону всемирного тяготения, энергию положения однородных частиц, например, энергию упругого деформированного тела, химическую энергию.

Энергию в естествознании в зависимости от природы делят на следующие виды.

Механическая энергия – проявляется при взаимодействии, движении отдельных тел или частиц.

К ней относят энергию движения или вращения тела, энергию деформации при сгибании, растяжении, закручивании, сжатии упругих тел (пружин). Эта энергия наиболее широко используется в различных машинах – транспортных и технологических.

Тепловая энергия – энергия неупорядоченного (хаотического) движения и взаимодействия молекул веществ.

Тепловая энергия, получаемая чаще всего при сжигании различных видов топлива, широко применяется для отопления, проведения многочисленных технологических процессов (нагревания, плавления, сушки, выпаривания, перегонки и т.д.).

Электрическая энергия энергия движущихся по электрической цепи электронов (электрического тока).

Электрическая энергия применяется для получения механической энергии с помощью электродвигателей и осуществления механических процессов обработки материалов: дробления, измельчения, перемешивания; для проведения электрохимических реакций; получения тепловой энергии в электронагревательных устройствах и печах; для непосредственной обработки материалов (электроэрозионная обработка).

Химическая энергия это энергия, «запасенная» в атомах веществ, которая высвобождается или поглощается при химических реакциях между веществами.

Химическая энергия либо выделяется в виде тепловой при проведении экзотермических реакций (например, горении топлива), либо преобразуется в электрическую в гальванических элементах и аккумуляторах. Эти источники энергии характеризуются высоким КПД (до 98%), но низкой емкостью.

Магнитная энергия – энергия постоянных магнитов, обладающих большим запасом энергии, но «отдающих» ее весьма неохотно. Однако электрический ток создает вокруг себя протяженные, сильные магнитные поля, поэтому чаще всего говорят об электромагнитной энергии.

Электрическая и магнитная энергии тесно взаимосвязаны друг с другом, каждую из них можно рассматривать как «оборотную» сторону другой.

Электромагнитная энергия – это энергия электромагнитных волн, т.е. движущихся электрического и магнитного полей. Она включает видимый свет, инфракрасные, ультрафиолетовые, рентгеновские лучи и радиоволны.

Таким образом, электромагнитная энергия – это энергия излучения. Излучение переносит энергию в форме энергии электромагнитной волны. Когда излучение поглощается, его энергия преобразуется в другие формы, чаще всего в теплоту.

Ядерная энергия– энергия, локализованная в ядрах атомов так называемых радиоактивных веществ. Она высвобождается при делении тяжелых ядер (ядерная реакция) или синтезе легких ядер (термоядерная реакция).

Бытует и старое название данного вида энергии – атомная энергия, однако это название неточно отображает сущность явлений, приводящих к высвобождению колоссальных количеств энергии, чаще всего в виде тепловой и механической.

Гравитационная энергия – энергия, обусловленная взаимодействием (тяготением) массивных тел, она особенно ощутима в космическом пространстве. В земных условиях, это, например, энергия, «запасенная» телом, поднятым на определенную высоту над поверхностью Земли – энергия силы тяжести.

Таким образом, в зависимости от уровня проявления, можно выделить энергию макромира – гравитационную, энергию взаимодействия тел – механическую, энергию молекулярных взаимодействий – тепловую, энергию атомных взаимодействий – химическую, энергию излучения – электромагнитную, энергию, заключенную в ядрах атомов – ядерную.

Современная наука не исключает существование и других видов энергии, пока не зафиксированных, но не нарушающих единую естественнонаучную картину мира и понятие об энергии.

В Международной системе единиц СИ в качестве единицы измерения энергии принят 1 Джоуль (Дж). 1 Дж эквивалентен
1 ньютон метр (Нм). Если расчеты связаны с теплотой, биологической и многими другими видами энергии, то в качестве единицы энергии применяется внесистемная единица — калория (кал) или килокалория (ккал), 1кал=4,18 Дж. Для измерения электрической энергии пользуются такой единицей, как Ватт·час (Вт·ч, кВт·ч, МВт·ч), 1 Вт·ч=3,6 МДж. Для измерения механической энергии используют величину 1 кг·м=9,8 Дж.

Энергия, непосредственно извлекаемая в природе(энергия топлива, воды, ветра, тепловая энергия Земли, ядерная), и которая может быть преобразована в электрическую, тепловую, механическую, химическую называется первичной. В соответствии с классификацией энергоресурсов по признаку исчерпаемости можно классифицировать и первичную энергию. На рис. 2.1 представлена схема классификации первичной энергии.

Рис. 2.1. Классификация первичной энергии

При классификации первичной энергии выделяют традиционные и нетрадиционные виды энергии. К традиционным относятся такие виды энергии, которые на протяжении многих лет широко использовались человеком. К нетрадиционным видам энергии относят такие виды, которые начали использоваться сравнительно недавно.

К традиционным видам первичной энергии относят: органическое топливо (уголь, нефть и т.д.), гидроэнергию рек и ядерное топливо (уран, торий и др.).

Энергия, получаемая человеком, после преобразования первичной энергии на специальных установках — станциях, называется вторичной (электрическая энергия, энергия пара, горячей воды и т.д.).

Преимущества электрической энергии. Электрическая энергия является наиболее удобным видом энергии и по праву может считаться основой современной цивилизации. Подавляющее большинство технических средств механизации и автоматизации производственных процессов (оборудование, приборы ЭВМ), замена человеческого труда машинным в быту имеют электрическую основу.

Немногим более половины всей потребляемой энергии используется в виде тепла для технических нужд, отопления, приготовления пищи, оставшаяся часть — в виде механической, прежде всего в транспортных установках, и электрической энергии. Причем доля электрической энергии с каждым годом растет
(рис. 2.2).

Электрическая энергия – более универсальный вид энергии. Она нашла широкое применение в быту и во всех отраслях народного хозяйства. Насчитывается свыше четырехсот наименований электробытовых приборов: холодильники, стиральные машины, кондиционеры, вентиляторы, телевизоры, магнитофоны, осветительные приборы и т.д. Нельзя представить промышленность без электрической энергии. В сельском хозяйстве применение электричества непрерывно расширяется: кормление и поение животных, уход за ними, отопление и вентиляция, инкубаторы, калориферы, сушилки и т.д.

Читать еще:  Брюки женские вид сзади. Фасоны женских брюк

Электрификация – основа технического прогресса любой отрасли народного хозяйства. Она позволяет заменить неудобные для использования энергетические ресурсы универсальным видом энергии – электрической энергией, которую можно передавать на любое расстояние, превращать в другие виды энергии, например, в механическую или тепловую, делить ее между потребителями. Электричество – очень удобный для применения и экономичный вид энергии.

Рис. 2.2. Динамика потребления электрической энергии

Электрическая энергия обладает такими свойствами, которые делают ее незаменимой в механизации и автоматизации производства и в повседневной жизни человека:

1. Электрическая энергия универсальна, она может быть использована для самых различных целей. В частности, ее очень просто превратить в тепло. Это делается, например, в электрических источниках света (лампочках накаливания), в технологических печах, используемых в металлургии, в различных нагревательных и отопительных устройствах. Превращение электрической энергии в механическую используется в приводах электрических моторов.

2. При потреблении электрической энергии ее можно бесконечно дробить. Так, мощность электрических машин в зависимости от их назначения различна: от долей ватта в микродвигателях, применяемых во многих отраслях техники и в бытовых изделиях, до огромных величин, превышающих миллион киловатт, в генераторах электростанций.

3. В процессе производства и передачи электрической энергии, можно концентрировать ее мощность, увеличивать напряжение и передавать по проводам как на малые, так и на большие расстояния любое количество электрической энергии от электростанции, где она вырабатывается, всем ее потребителям.

ПОНЯТИЕ ЭНЕРГИИ. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ЭНЕРГИИ

Прежде чем говорить об основных мероприятиях, обеспе­чивающих энергосбережение, т. е. выяснить, как можно сбе­речь энергию, необходимо четко определить, что представляет собой понятие «энергия»?

Энергия (греч. — действие, деятельность) — общая коли­чественная мера различных форм движения материи.

Из данного определения вытекает:

• энергия — это нечто, что проявляется лишь при измене­нии состояния (положения) различных объектов окружающе­го нас мира;

• энергия — это нечто, способное переходить из одной фор­мы в другую (рис. 1.1);

• энергия характеризуется способностью производить по­лезную для человека работу;

• энергия — это нечто, что можно объективно определить, количественно измерить.

Энергия в форме А

Энергия в форме В

Рис. 1.1. Схема превращения энергии из одного вида в другой

Энергию в естествознании в зависимости от природы делят на следующие виды.

Механическая энергия — проявляется при взаимодей­ствии, движении отдельных тел или частиц.

К ней относят энергию движения или вращения тела, энер­гию деформации при сгибании, растяжении, закручивании,

Сжатии упругих тел (пружин). Эта энергия наиболее широко используется в различных машинах — транспортных и техно­логических.

Тепловая энергия — энергия неупорядоченного (хаотичес­кого) движения и взаимодействия молекул веществ.

Тепловая энергия, получаемая чаще всего при сжигании различных видов топлива, широко применяется для отопле­ния, проведения многочисленных технологических процес­сов (нагревания, плавления, сушки, выпаривания, перегон­ки и т. д.).

Для сопоставления различных видов топлива и суммарно­го учета его запасов принята единица учета — условное топли­во, теплота сгорания которого принята за 29,3 МДж/кг (7000 ккал/кг) (табл. 1.1). ‘

Таблица 1.1. Теплотехнические характеристики нефти и нефтепродуктов

Низшая теплота сгорания, МДж/кг

Жаропроизводитель- ность, tmax, °С

Электрическая энергия — энергия движущихся по элек­трической цепи электронов (электрического тока).

Электрическая энергия применяется для получения меха­нической энергии с помощью электродвигателей и осущест­вления механических процессов обработки материалов: дроб­ления, измельчения, перемешивания; для проведения элек­трохимических реакций; получения тепловой энергии в элек­тронагревательных устройствах и печах; для непосредствен­ной обработки материалов (электроэррозионная обработка).

Химическая энергия — это энергия, «запасенная» в атомах веществ, которая высвобождается или поглощается при хими­ческих реакциях между веществами.

Химическая энергия либо выделяется в виде тепловой при проведении экзотермических реакций (например, горении топлива), либо преобразуется в электрическую в гальваничес­ких элементах и аккумуляторах. Эти источники энергии ха­рактеризуются высоким КПД (до 98 %), но низкой емкостью.

Магнитная энергия — энергия постоянных магнитов, об­ладающих большим запасом энергии, но «отдающих» ее весь­ма неохотно. Однако электрический ток создает вокруг себя протяженные, сильные магнитные поля, поэтому чаще всего говорят об электромагнитной энергии.

Электрическая и магнитная энергии тесно взаимосвязаны друг с другом, каждую из них можно рассматривать как «обо­ротную» сторону другой.

Электромагнитная энергия — это энергия электромагнит­ных волн, т. е. движущихся электрического и магнитного по­лей. Она включает видимый свет, инфракрасные, ультрафио­летовые, рентгеновские лучи и радиоволны.

Таким образом, электромагнитная энергия — это энергия излучения. Излучение переносит энергию в форме энергии электромагнитной волны. Когда излучение поглощается, его энергия преобразуется в другие формы, чаще всего в теплоту.

Ядерная энергия — энергия, локализованная в ядрах ато­мов так называемых радиоактивных веществ. Она высвобож­дается при делении тяжелых ядер (ядерная реакция) или син­тезе легких ядер (термоядерная реакция).

Бытует и старое название данного вида энергии — атомная энергия, однако это название неточно отображает сущность явлений, приводящих к высвобождению колоссальных коли­честв энергии, чаще всего в виде тепловой и механической.

Гравитационная энергия — энергия, обусловленная взаи­модействием (тяготением) массивных тел, она особенно ощу­тима в космическом пространстве. В земных условиях, это, например, энергия, «запасенная» телом, поднятым на опреде­ленную высоту над поверхностью Земли — энергия силы тя­жести.

Таким образом, в зависимости от уровня проявления, мож­но выделить энергию макромира — гравитационную, энергию взаимодействия тел — механическую, энергию молекулярных взаимодействий — тепловую, энергию атомных взаимодей­ствий — химическую, энергию излучения — электромагнит­ную, энергию, заключенную в ядрах атомов — ядерную.

Современная наука не исключает существование и других видов энергии, пока не зафиксированных, но не нарушающих единую естественнонаучную картину мира и понятие об энер­гии.

По большому счету понятие энергии, идея о ней искусствен­ны и созданы специально для того, чтобы быть результатом на­ших размышлений об окружающем мире. В отличие от мате­рии, о которой мы можем сказать, что она существует, энергия — это плод мысли человека, его «изобретение», построенное так, чтобы была возможность описать различные изменения в окружающем мире и в то же время говорить о постоянстве, сох­ранении чего-то, что было названо энергией, даже если наше представление об энергии будет меняться из года в год.

Единицей измерения энергии является 1 Дж (Джоуль). В то же время для измерения количества теплоты используют «ста­рую» единицу — 1 кал (калория) = 4,18 Дж, для измерения ме­ханической энергии используют величину 1 кгм = 9,8 Дж, электрической энергии — 1 кВт-ч = 3,6 МДж, при этом 1 Дж = = 1 Вт-С.

Необходимо отметить, что в естественнонаучной литерату­ре тепловую, химическую и ядерную энергии иногда объеди­няют понятием внутренней энергии, т. е. заключенной внутри вещества.

Источники:

http://www.syl.ru/article/291683/energiya—eto-chto-takoe-opredelenie-vidyi
http://studopedia.su/14_119651_energiya-i-ee-vidi.html
http://msd.com.ua/osnovy-energosberezheniya/ponyatie-energii-osnovnye-vidy-energii/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector