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什么是能量?»其定义和含义

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Anonim

能量是身体执行动作或工作,改变或变换的能力,并在能量从一个身体传递到另一个身体时表现出来。物质因其运动或相对于作用在其上的力的位置而具有能量。该术语来自希腊语“ enérgeia ”,适用于化学,物理学和经济学等不同科学领域。

什么是能源

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它是物质由于其构成(内部能量),其运动(动力学)和位置(势能)而执行功能能力。它是一个与工作平衡的维度,因此在国际体系中以相同的单位(以焦耳为单位)进行估价。根据物理系统或其表现方式,会考虑其不同形式:机械,热,电,化学,核,电磁等。

除了涉及所有类型的动作或反应之外,这通常是可测量的或可测量的。化学反应,位移,物质状态的变化,甚至是静止状态,其暴露量都属于特殊类别。

一个基本原理指出,按照能量守恒定律,既不能创造也不能破坏能量,但是,它可以从一种类型转换为另一种类型,就像使用电能时一样(也称为如光),例如电流,热量,声音,光和运动。

因此,最终系统的总能量将保持不变,并存在于宇宙中,因此不可能有系统的创建或消失,而只能从一个系统转移到另一个系统,或者从一种形式转换为另一种形式。

因此,这是通过四种基本自然力的相互作用或转换而产生作用的结果:电磁力,引力,强核和弱核。

各种自然资源或自然现象都能够以其任何形式提供和提供它,这就是为什么它们被视为自然能源或能源资源的原因。

有两种类型的可再生资源,它们在使用时不会被耗尽,例如阳光,风,雨,河水等。以及使用后会耗尽的不可再生资源,例如石油,天然气或煤炭。

这种现象在我们周围不断显现,并且在自然界以多种形式发生。动力学(物体在运动中产生的能量),势能(物体在空间中产生的能量),电气(能够点亮灯泡或驱动电动机),化学物质(包含在电池中)以及燃料或食品中的电池),热,核,风,液压,机械,辐射或电磁等。

自然能源

对取之不尽的资源的探索以及防止工业化国家加强其国家经济,减少对外国领土上积累的化石燃料的需求以及几乎耗尽其自身资源的做法,导致它们接受了核力量,并在那些被供应水资源的水流,需要进行大量的水力开采。

在经济学和技术中,据说这是一种自然资源,就像技术一样,它被用于工业和经济用途。能源本身对最终消费不利,而是在产生商品和服务时补充其他需求的中介。作为一项有限的服务,从历史上看,它一直是控制能源资源的许多冲突的根源。

根据这种观点,据说有两种技术上可利用的大型能源:

再生能源

可再生资源是指使用后可自然或人工回收的资源。这些可再生资源之一受制于本质上或多或少永久地保持的阶段。

有不同类型的可再生能源,例如:

  • 风。
  • 地热。
  • 液压系统。
  • 潮汐。
  • 太阳。
  • 生物质
  • 潮汐。
  • 蓝色能源。
  • 热电。
  • 核聚变。

不可再生

不可再生能源的特征在于,它们在地球上稀缺,其光消耗高于其再生的光消耗,是在化石能源中发现的。化石能源来自数千年前转化的生物质,由于沉积池中大量生活垃圾的积累,因此可以忍受许多转换过程。

主要是氢和碳的结合,直到产生高能含量的物质,例如石油,煤炭或天然气。

不可再生来源是:

  • 煤炭。
  • 天然气。
  • 石油。
  • 需要或p的核或原子。

另一方面,应该指出的是,今天的主要能源来自石油,请记住,这是不可再生的资源,迟早它会耗尽。因此,正在实施替代性能源,例如氢,风,太阳,原子核,地球的热量,海洋的力量,水力发电和生物能源,但是,其中一些需要很高的经济成本,并且他们仍然有缺点。

根据其他标准,如果它们在生态领域(与可再生能源相关)得到积极评价,也可以称为“清洁能源”;另一方面,当所谓的“肮脏资源”被认为是负面的(与不可再生资源有关)时,尽管事实上没有一种能源在使用中确实缺乏一些环境影响(或多或少会产生负面影响)在不同的情况下)。

能量特性

能量具有某些非常有用的属性,例如以下所述:

  • 它已转移。即,可以将其从一项转移到另一项。例如:运动中的球拍具有机械能。当球击中球拍时,球将能量传递给球拍,球也吸收了该能量。
  • 可以存储。例如,电池可以节省能源。
  • 可以运输。也就是说,它可以从一个地方发送到另一个地方。与通过电缆传输的电力一样,也作为吊船运输的燃料。
  • 它可以改变。即,它可以从一种类型改变为另一种类型。燃料化学可以转化为汽车的机械原理。电气可以迅速转换为其他类型,例如:光,机械,Sonora等。这就是为什么如此有用的原因。
  • 被保存。当它从一种物质转移到另一种物质时,或者当一种能量转换成另一种能量时,它就得以维持。这种特性被称为节能原理:既不破坏也不创造能量,仅将其转化。
  • 降级。比其他系统有用的系统更多(在允许生成更多转换的方面)。

在已将能量用于给定的转换后,其效用的一部分会降低。据说它已经退化或降低了质量(不是说已经用完了)。例如:电阻会产生热量,但不太可能将热量转换回电流。

能源类型

当前有十四种不同类型的能源,如下所述:

动能

当物体处于运动状态时,我们说它产生或包含动能,换句话说,它是与运动中的物体相关联能量。术语“运动学”起源于希腊语,源于“运动”一词,其含义是运动。这种能量涉及对处于静止状态的物体施加力或对其进行作用,足以促进其加速并使其运动。

达到加速度即所谓的动力学,它就不会改变,除了运动物体的速度会改变之外,如果外力暴露在身体上,它可以改变方向和速度,从而改变其方向和速度。动力。为了使所述物体停止运动(返回其静止状态),必须施加相反或负向的力,该力必须等于其当时具有的动能量或大小。

风力

它是风产生的一种,认为人类与热能一起使用的最古老的一种,必须追溯到公元前3,000年,才能理解风作为来源的首次使用。能源。

直到19世纪中叶,由于第一批基于风车的形状和运行的风力涡轮机,才出现了能量。

由于工业革命和蒸汽机的产生,工厂失去了意义,风能源是十九世纪初到达历史的下一步。21世纪的风电发展势不可挡,尤其是在西班牙等发展迅猛的国家,这是欧洲或全球范围内最早使用这种能源的国家之一,仅次于德国。

地热能

它是一种可再生能源,其特征是利用来自地下土壤的热量,目的是进行空调并以生态方式获得卫生热水。

重要的是要注意,在地球的内部区域位于其核心,它是一个白炽物质,它从内部向外部辐射热量,这就是我们深入地球的原因,温度每升高100米,温度将升高2至4ºC。

吉布斯能量

吉布斯自由能或自由焓在化学中用于解释反应是否会自发发生。要计算吉布斯自由能,它可以基于:与反应相关的熵的增加或减少,以及该反应所需或释放的热量之和。

用吉布斯能量来计算反应是否自发发生的重要量度,例如:解释反应是吸热还是放热的焓变(ΔH);如果它们是吸热的,ΔH将大于零,则放热的反面将小于零。

水力发电

这是由于使用一定高度的水而引起的。下降的水由涡轮机移动,引起旋转运动,该旋转运动将其转化为机械能,然后所有能量通过发电机将其转化为电能。

这种类型提供的优势之一是,它是一种能产生高能效的能源。它的可用性无穷无尽。它是一种在运行过程中不会产生有毒物质排放的能源。另一方面,建造的水坝或水库可作为蓄水,用于进行娱乐活动和灌溉系统。

光能

它是一种来自光并穿过光的光。移动时,其行为类似于电磁波。尽管它也可以充当粒子,但是它具有与物质相互作用的能力。用于测量此类的国际测量系统的单位是第二流明

一些光能可以转移到与光接触的其他物体上。某些表面具有允许其吸收此类能量的物理和化学性质。物体相对于光的方向及其几何形状也会影响其吸收能力。

机械能

在这种运动中,物体的运动及其在另一物体之前所代表的位置非常重要。力学是运动物体可以表现出的动力学,弹性和潜能之和的结果,这在研究物理的人的学术训练中比什么都重要。

同样,也可以说机械能代表某些具有质量的物体做功的能力。永远记住,它既不会被创造也不会被破坏,它是经过变换或保留的,因此,由于介入该力的粒子之间的机械力之间的相互作用,其力学在一​​段时间内保持不变。

核能

它是在原子核裂变或融合过程中释放的一种。这些过程获得的能量比化学过程获得的能量高得多。

目前,已知约40种天然放射性元素,其中大多数具有更高的原子序数(Z)值83。这些元素会发生核反应,例如自发衰变或核trans变(中子,质子和其他核对原子核的轰击)。

势能

这种类型代表了物理学中影响最深远的部分,因为它可以可视化物体动力学,具体取决于所考虑的交互作用类型,化学重力以及物体所在的位置。发生一个简单的例子:举起重物时,由于其相对于地面的位置,它将具有势能。

所述物体将具有执行工作的能力,因为如果释放该物体,它会由于重力而掉落到地面,从而能够对介入其下落的另一个物体进行工作。

化学能源

它是由于化学反应而产生的类型。例如,燃烧木材或煤炭会产生化学能。同样,可以说它是从原子和分子之间的相互作用开始产生,产生或产生的。

重要的是要注意,所有存在的东西都被认为是物质,物质的性质之一就是具有化学性质,当两个外部物体相互作用时,就会发生反应,从而改变其初始或自然状态(这种“改变”就是称为化学能)。

太阳能

它是最大的恒星提供的可再生资源,距离地球最近。从太阳发出的电磁射线能够为使用电的设备工作一定时间提供足够的功率。

现在,为了利用此优势,已开发出各种高科技产品,使它们更容易获得。例如,大型玻璃板负责收集太阳的能量,然后将其分布和存储,以便可以在晚上使用。

不断增长的对环境的需求已为这种新解决方案提供了欢迎的接待。通过使用太阳能,可以避免电力公司排放污染气体或水力发电公司污染和浪费水。

碲能源

它们是围绕行星的网络或网格,用于释放其内部产生的部分能量,这些能量来自宇宙和最终渗透到地球的人造电磁污染。它们都是以发现者的名字命名的,我们只能认为最重要的两个是有害的:Hartmann网络和Curry网络。

它们从地球表面和地下持续不断地来回,循环和散发,与地磁层的高能变化,地面的电导率以及太阳和行星其余部分的地磁影响密切相关。

热能

也被称为热量,它是位于平衡热力学系统内部并用符号“ U”标识的热量。这是根据其绝对温度分布的,通常通过能量传输来增加或减少,这通常以热的形式完成或在热力学过程中进行。

海水能

这种方法被称为从海平面的不断上升和下降中获得能量的方法,为此应用交流发电机,以便发电,将其转换为电能,从而使其成为一种能源。干净又安全。可以说,它是可再生类型的,因为由于在这种特定情况下使用它而导致其来源无法完成,另一方面,由于它没有产生任何类型,因此被认为是干净的。有毒废物。

尽管如此,它有一个反对点,那就是它产生的能量以及安装设备的成本。

有关能源的常见问题

什么叫能量?

能源被称为具有工作能力的自然资源。可以将其提取并转换成其他实体,以用于工业或经济目的,并以此方式满足商品和服务生产中的某些需求。

电能有什么用?

它是一种多用途的资源,可以转换为其他形式的能量来执行各种任务,从为机械厂供电到用灯泡为整个房间照明。

电能从何而来?

电能来自水,风和太阳辐射等可再生资源,或来自煤炭,石油和天然气等不可再生资源。

可再生能源有什么用?

可再生能源来自自然资源,因此取之不尽。它用于从空调向家庭供电,除了履行与不可再生能源相同的功能外,还减少了环境污染。

如何测量能量?

使用千瓦时(kWh)测量来测量。