Các năng lượng là khả năng của một cơ quan để thực hiện một hành động hoặc làm việc, hoặc một sự thay đổi, chuyển đổi, và được biểu hiện như nó đi từ một thân thể khác. Một vật chất có năng lượng là kết quả của chuyển động của nó hoặc vị trí của nó trong mối quan hệ với các lực tác dụng lên nó. Thuật ngữ này xuất phát từ thành ngữ Hy Lạp " enérgeia ", và được áp dụng trong các lĩnh vực khoa học khác nhau như hóa học, vật lý và kinh tế.
Năng lượng là gì
Mục lục
Nó là khả năng của vật chất để thực hiện một chức năng là hệ quả của cấu tạo của nó (nội năng), chuyển động của nó (động học) và vị trí của nó (thế năng). Nó là một thứ nguyên cân bằng với công việc, vì vậy nó được định giá theo cùng một đơn vị (tính bằng jun) trong hệ thống quốc tế. Tùy thuộc vào hệ thống vật lý, hoặc cách nó biểu hiện, các dạng khác nhau của điều này được tính đến: cơ, nhiệt, điện, hóa học, hạt nhân, điện từ, v.v.
Điều này thường có thể đo lường được hoặc có thể đo lường được, ngoài việc liên quan đến tất cả các phong cách hành động hoặc phản ứng. Các phản ứng hóa học, sự dịch chuyển, sự thay đổi trạng thái của vật chất, hoặc thậm chí trạng thái nghỉ ngơi, có sự bộc lộ của nó một lượng năng lượng trong một lớp đặc biệt.
Một trong những nguyên tắc cơ bản chỉ ra rằng năng lượng không thể được tạo ra cũng không bị phá hủy, như được thiết lập bởi nguyên tắc bảo toàn năng lượng, tuy nhiên, nó có thể được chuyển đổi từ dạng này sang dạng khác, giống như nó xảy ra khi năng lượng điện được sử dụng (hay còn gọi là như ánh sáng), chẳng hạn như dòng điện, nhiệt, âm thanh, ánh sáng và chuyển động.
Do đó, tổng năng lượng của một hệ thống tồn tại vĩnh viễn và trong vũ trụ, do đó, không thể có sự tạo ra hay biến mất của nó, mà là chuyển từ hệ này sang hệ khác, hoặc chuyển đổi từ dạng này sang dạng khác.
Do đó, đây là kết quả của hành động thông qua tương tác hoặc chuyển đổi của bốn loại lực thiết yếu của tự nhiên: điện từ, lực hấp dẫn, hạt nhân mạnh và hạt nhân yếu.
Các nguồn tài nguyên thiên nhiên khác nhau hoặc các hiện tượng của tự nhiên có khả năng cung cấp và cung cấp nó dưới mọi hình thức của nó, đó là lý do tại sao chúng được coi là các nguồn năng lượng tự nhiên hoặc tài nguyên năng lượng.
Có hai loại nguồn tái tạo mà khi sử dụng không bị cạn kiệt, đó là ánh sáng mặt trời, gió, mưa, dòng chảy của sông, v.v.; và các nguồn không thể tái tạo đã cạn kiệt khi sử dụng, chẳng hạn như dầu mỏ, khí đốt tự nhiên hoặc than đá.
Hiện tượng này liên tục được biểu hiện xung quanh chúng ta, và nó xảy ra trong tự nhiên dưới nhiều hình thức; động học (năng lượng mà một cơ thể chuyển động), thế năng (năng lượng mà một cơ thể gây ra do vị trí của nó trong không gian), điện (có thể thắp sáng bóng đèn hoặc chạy động cơ), hóa học (chứa trong pin và pin, trong nhiên liệu hoặc trong thực phẩm), nhiệt điện, hạt nhân, gió, thủy lực, cơ khí, bức xạ hoặc điện từ, trong số những loại khác.
Nguồn năng lượng tự nhiên
Việc thăm dò các nguồn vô tận và ngăn cản các nước công nghiệp phát triển củng cố nền kinh tế quốc gia của họ, giảm nhu cầu về nhiên liệu hóa thạch tích tụ ở các vùng lãnh thổ nước ngoài và gần như làm cạn kiệt các nguồn tài nguyên của họ, đã khiến họ bắt tay vào lực lượng hạt nhân những nguồn được cung cấp tài nguyên nước, để khai thác thủy lực thâm canh các dòng nước của chúng.
Về kinh tế và công nghệ, người ta nói đây là tài nguyên thiên nhiên, cũng giống như công nghệ, nó được khai thác cho mục đích công nghiệp và kinh tế. Bản thân năng lượng không phải là một thứ tốt cho tiêu dùng cuối cùng, mà là một trung gian để bổ sung cho các nhu cầu khác trong quá trình tạo ra hàng hóa và dịch vụ. Là một dịch vụ hạn chế, về mặt lịch sử, nó là gốc rễ của nhiều cuộc xung đột trong việc kiểm soát các nguồn năng lượng.
Theo ý kiến này, người ta nói rằng có hai nguồn năng lượng lớn, có thể khai thác công nghệ:
Năng lượng tái tạo
Nguồn tái tạo là nguồn sau khi sử dụng có thể được phục hồi một cách tự nhiên hoặc nhân tạo. Một trong những nguồn tái tạo này phụ thuộc vào các giai đoạn được duy trì lâu dài trong tự nhiên.
Có nhiều loại năng lượng tái tạo khác nhau, chẳng hạn như:
- Ngọn gió.
- Địa nhiệt.
- Môn thủy lực.
- Con sóng thủy triều.
- Mặt trời.
- Sinh khối
- Con sóng thủy triều.
- Năng lượng xanh.
- Nhiệt điện.
- Phản ứng tổng hợp hạt nhân.
Không thể tái tạo
Các nguồn không thể tái tạo được đặc trưng bởi vì chúng khan hiếm trên hành tinh trái đất và có mức tiêu thụ nhẹ hơn mức tái tạo của nó, nó được tìm thấy trong năng lượng hóa thạch, phát ra từ sinh khối được biến đổi hàng nghìn năm trước và có chịu đựng nhiều quá trình chuyển đổi do tích tụ một lượng lớn chất thải sinh hoạt trong các bể trầm tích.
Chủ yếu là về sự kết hợp của hydro và carbon, cho đến khi tạo ra vật chất có hàm lượng năng lượng cao như dầu mỏ, than đá hoặc khí tự nhiên.
Các nguồn không thể tái tạo là:
- Than đá.
- Khí tự nhiên.
- Dầu mỏ.
- Hạt nhân hoặc nguyên tử, cần uranium hoặc plutonium.
Mặt khác, cần lưu ý rằng ngày nay nguồn năng lượng chính đến từ dầu mỏ, hãy nhớ rằng đó là tài nguyên không thể tái tạo, sớm muộn gì cũng cạn kiệt. Do đó, các nguồn thay thế đang được triển khai, chẳng hạn như hydro, gió, mặt trời, hạt nhân nguyên tử, sức nóng của trái đất, lực của đại dương, thủy điện và năng lượng sinh học, tuy nhiên, một số nguồn đòi hỏi chi phí kinh tế cao và chúng vẫn có những mặt hạn chế.
Theo các tiêu chí khác, chúng cũng có thể được gọi là "nguồn sạch" nếu chúng được xem xét tích cực trong lĩnh vực sinh thái (gắn liền với năng lượng tái tạo); và mặt khác, có những cái gọi là “nguồn bẩn” khi chúng được coi là tiêu cực (liên quan đến những nguồn không thể tái tạo), mặc dù thực tế là không có nguồn năng lượng nào thực sự thiếu một số tác động môi trường trong việc sử dụng (có thể ít nhiều tiêu cực trong các bối cảnh khác nhau).
Thuộc tính năng lượng
Năng lượng có một số đặc tính khá hữu ích, chẳng hạn như những đặc tính được đề cập dưới đây:
- Nó được chuyển. Tức là nó có thể được chuyển từ phần tử này sang phần tử khác. Ví dụ: một chiếc vợt đang chuyển động thì có cơ năng. Khi bóng chạm vợt, nó sẽ truyền năng lượng cho nó và quả bóng cũng lấy năng lượng đó.
- Nó có thể được lưu trữ. Ví dụ, pin và tế bào tiết kiệm năng lượng.
- Nó có thể được vận chuyển. Đó là, nó có thể được gửi từ nơi này đến nơi khác. Như với điện được chuyển qua dây cáp và nhiên liệu được vận chuyển bằng thuyền gondola.
- Nó có thể biến đổi. Tức là nó có thể thay đổi từ loại này sang loại khác. Hóa chất nhiên liệu có thể được chuyển hóa thành cơ học trong ô tô. Và điện có thể nhanh chóng được biến đổi thành các loại khác như: ánh sáng, cơ khí, Sonora, trong số những loại khác. Đây là lý do tại sao nó trở nên hữu ích như vậy.
- Được bảo toàn. Nó được duy trì khi nó được chuyển từ vật chất này sang vật chất khác, hoặc khi một loại năng lượng được chuyển đổi thành một loại năng lượng khác. Tính chất này được gọi là nguyên tắc bảo toàn năng lượng: năng lượng không bị phá hủy cũng không được tạo ra, nó chỉ được chuyển đổi.
- Sự xuống cấp. Có nhiều hệ thống hữu ích hơn những hệ thống khác (ở khía cạnh cho phép tạo ra nhiều phép biến đổi).
Sau khi năng lượng đã được sử dụng trong một chuyển đổi nhất định, một phần tiện ích của nó sẽ giảm đi. Sau đó người ta nói rằng nó đã bị xuống cấp hoặc giảm chất lượng (không nói là đã tiêu). Ví dụ: một điện trở sinh ra nhiệt, nhưng không có khả năng biến nhiệt đó trở lại thành dòng điện.
Các loại năng lượng
Hiện tại có mười bốn loại năng lượng khác nhau, được đề cập dưới đây:
Động năng
Khi một cơ thể chuyển động, chúng ta nói rằng nó tạo ra hoặc chứa Động năng, hay nói cách khác, nó là năng lượng liên kết với các vật thể đang chuyển động. Thuật ngữ "Kinetics" có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp và được bắt nguồn từ từ "kinesis" có nghĩa là chuyển động. Năng lượng này liên quan đến việc sử dụng lực hoặc tác dụng lên một vật thể đang ở trạng thái nghỉ, đủ để thúc đẩy gia tốc và làm cho vật đó chuyển động.
Khi đạt được gia tốc đó được gọi là động học, nó sẽ không thay đổi, ngoại trừ tốc độ của vật thể chuyển động thay đổi, nếu một lực bên ngoài tác động lên cơ thể, nó có thể thay đổi hướng và tốc độ và do đó cũng động lực học. Để vật đó dừng lại (trở về trạng thái nghỉ), cần phải tác dụng một lực ngược chiều hoặc âm, lực này phải bằng lượng hoặc độ lớn của động năng mà nó sở hữu tại thời điểm đó.
Năng lượng gió
Đây là loại được tạo ra nhờ gió, loại này được coi là một trong những loại lâu đời nhất đã được loài người sử dụng cùng với nhiệt, người ta phải quay trở lại năm 3.000 trước Công nguyên để hiểu được cách sử dụng đầu tiên của gió như một nguồn của Năng lượng.
Mãi cho đến giữa thế kỷ 19, năng lượng mới xuất hiện, nhờ những tuabin gió đầu tiên, dựa trên hình dạng và hoạt động của những chiếc cối xay gió.
Kết quả của cuộc cách mạng công nghiệp và sự ra đời của động cơ hơi nước, các nhà máy đã mất đi ý nghĩa của chúng, với nguồn năng lượng gió là bước tiếp theo trong lịch sử xuất hiện vào đầu thế kỷ XIX. Gió quyền lực trong thế kỷ 21 được phát triển unstoppably, đặc biệt là ở các nước như Tây Ban Nha, nơi mà nó đã có một sự phát triển rất lớn, một là này trong những nước đầu tiên dưới đây Đức ở cấp độ châu Âu hoặc trên một toàn cầu quy mô, sử dụng loại năng lượng này.
Năng lượng địa nhiệt
Đây là một dạng nguồn năng lượng tái tạo có đặc điểm là tận dụng nhiệt từ lòng đất, với mục đích điều hòa không khí và thu được nước nóng hợp vệ sinh theo cách sinh thái.
Điều quan trọng cần nhấn mạnh là ở vùng bên trong của hành tinh Trái đất, lõi của nó, nó là một khối nóng sáng tỏa nhiệt từ bên trong ra bên ngoài, đó là lý do tại sao khi chúng ta đi sâu vào trái đất, Nhiệt độ sẽ tăng dần từ 2 đến 4 ºC nhiệt độ cứ 100 mét mà nhiệt độ sâu hơn.
Năng lượng Gibbs
Năng lượng tự do Gibbs hoặc entanpi tự do được sử dụng trong hóa học để giải thích liệu một phản ứng có xảy ra một cách tự phát hay không. Để tính toán năng lượng tự do Gibbs, có thể dựa vào: sự tăng hoặc giảm entropi liên quan đến phản ứng và tổng nhiệt lượng cần thiết hoặc tỏa ra của nó.
Các thước đo quan trọng trong năng lượng Gibbs để tính toán xem một phản ứng có xảy ra tự phát hay không, chẳng hạn như: biến thiên entanpi (ΔH) giải thích phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt; nếu chúng thu nhiệt ΔH sẽ lớn hơn 0, ngược lại tỏa nhiệt sẽ nhỏ hơn 0.
Thủy điện
Nó là một trong những bắt nguồn từ việc sử dụng nước rơi từ một độ cao nhất định. Nước rơi xuống được các tuabin chuyển động gây ra chuyển động quay, chuyển động này thành cơ năng, sau đó toàn bộ năng lượng đi qua các máy phát điện sẽ chuyển nó thành năng lượng điện.
Trong số những lợi thế mà loại này mang lại là nó là năng lượng tạo ra hiệu suất năng lượng cao. Tính khả dụng của nó là vô tận. Nó là năng lượng không tạo ra khí thải độc hại trong quá trình hoạt động. Mặt khác, các đập hoặc hồ chứa được xây dựng dùng để chứa nước cho các hoạt động giải trí và cung cấp hệ thống tưới tiêu.
Năng lượng ánh sáng
Nó là cái đến từ ánh sáng và truyền qua nó. Khi chuyển động, hành vi của nó tương tự như sóng điện từ. Mặc dù nó cũng hoạt động như một hạt, vì nó có khả năng tương tác với vật chất. Đơn vị của Hệ thống đo lường quốc tế được sử dụng để đo lớp này là quang thông thứ hai.
Một số năng lượng ánh sáng có thể được truyền sang các vật thể khác mà ánh sáng tiếp xúc. Một số bề mặt có đặc tính vật lý và hóa học cho phép chúng hấp thụ loại năng lượng này. Hướng của vật thể đối với ánh sáng và hình dạng hình học của nó cũng ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ của nó.
Năng lượng cơ học
Đó là một trong đó chuyển động của các cơ thể và vị trí mà chúng đại diện trước người khác là rất quan trọng. Cơ học là kết quả thu được từ tổng động học, độ đàn hồi và thế năng mà một vật chuyển động có thể có, điều này được thấy nhiều hơn bất cứ thứ gì trong quá trình đào tạo học thuật của những người nghiên cứu vật lý.
Theo cách tương tự, người ta cũng nói rằng năng lượng cơ học biểu thị khả năng của một số vật thể có khối lượng để thực hiện công việc. Luôn nhớ rằng nó không được tạo ra hoặc bị phá hủy, nó được biến đổi hoặc bảo toàn, và do đó cơ học không đổi theo thời gian, do sự tương tác của lực cơ học giữa các hạt đang can thiệp vào lực đó.
Năng lượng hạt nhân
Nó là một loại được giải phóng trong quá trình phân hạch hoặc hợp nhất của các hạt nhân nguyên tử. Năng lượng thu được từ các quá trình này cao hơn nhiều so với năng lượng thu được từ các quá trình hóa học.
Hiện nay, khoảng 40 nguyên tố phóng xạ tự nhiên đã được biết đến, hầu hết trong số đó có giá trị số nguyên tử (Z) cao hơn là 83. Chúng trải qua các phản ứng hạt nhân như phân rã tự phát hoặc biến đổi hạt nhân (bắn phá hạt nhân bằng neutron, proton và các hạt nhân khác).
Năng lượng tiềm năng
Loại này đại diện cho một tỷ lệ sâu rộng nhất trong vật lý, vì nó cho phép hình dung động lực học của các vật thể, tùy thuộc vào loại tương tác đang được xem xét, lực hấp dẫn hóa học và vị trí đặt các vật thể. Một ví dụ đơn giản về điều này xảy ra: khi một vật nặng được giữ ở trên cao, nó sẽ có thế năng, do vị trí của nó so với mặt đất.
Vật thể đã nói sẽ có khả năng thực hiện công việc, bởi vì nếu nó được thả ra, nó sẽ rơi xuống đất do tác dụng của trọng lực, có thể thực hiện công việc trên một vật thể khác xen vào sự rơi của nó.
Năng lượng hóa học
Nó là loại hình phát sinh do kết quả của một phản ứng hóa học. Ví dụ, đốt củi hoặc than tạo ra năng lượng hóa học. Cũng như vậy, có thể nói rằng nó đã được tạo ra, được tạo ra hoặc được tạo ra bắt đầu từ sự tương tác giữa các nguyên tử và phân tử.
Điều quan trọng cần lưu ý là mọi thứ tồn tại đều được coi là vật chất và một trong những phẩm chất của vật chất là có các đặc tính hóa học, và khi hai vật thể bên ngoài tương tác, phản ứng xảy ra, làm thay đổi trạng thái ban đầu hoặc trạng thái tự nhiên của nó ("sự thay đổi" này là được gọi là năng lượng hóa học).
Năng lượng mặt trời
Nó là một nguồn tái tạo được cung cấp bởi ngôi sao lớn nhất và gần nhất với Hành tinh Trái đất. Các tia điện từ phát ra từ mặt trời có khả năng cung cấp đủ năng lượng cho các thiết bị sử dụng điện hoạt động trong một thời gian nhất định.
Giờ đây, để tận dụng lợi thế của điều này, nhiều đối tượng công nghệ cao khác nhau đã được phát triển để có thể dễ dàng kiếm được hơn nhiều; chẳng hạn, các tấm kính lớn có nhiệm vụ thu năng lượng mặt trời, sau đó sẽ được phân phối và lưu trữ, để có thể sử dụng vào ban đêm.
Nhu cầu ngày càng tăng trong việc chăm sóc môi trường đã mang lại sự đón nhận nồng nhiệt cho giải pháp mới này. Với việc sử dụng năng lượng từ mặt trời, việc phát thải khí gây ô nhiễm của các công ty điện lực hoặc ô nhiễm và lãng phí nước của các công ty thủy điện đang được tránh.
Năng lượng Telluric
Chúng là những mạng lưới hoặc mắt lưới bao quanh hành tinh và dùng để xả một phần năng lượng được tạo ra bên trong nó, từ đó nó đến từ vũ trụ và từ ô nhiễm điện từ nhân tạo cuối cùng thâm nhập vào trái đất. Tất cả chúng đều được đặt theo tên của người phát hiện ra chúng, và chúng ta chỉ có thể coi hai cái quan trọng nhất là có hại: mạng Hartmann và mạng Curry.
Chúng đến, luân chuyển và phát ra liên tục từ bề mặt trái đất và lòng đất, có liên quan chặt chẽ với các biến thể năng lượng của địa từ quyển, độ dẫn điện của mặt đất và ảnh hưởng từ trường hấp dẫn của Mặt trời và phần còn lại của hành tinh.
Năng lượng nhiệt
Còn được gọi là nhiệt lượng, nó là một nhiệt lượng nằm bên trong một hệ thống nhiệt động lực học cân bằng và được xác định bằng ký hiệu "U". Điều này được phân bố theo nhiệt độ tuyệt đối của nó, nó thường tăng hoặc giảm do truyền năng lượng, điều này thường được thực hiện dưới dạng nhiệt hoặc công việc trong các quá trình nhiệt động lực học.
Năng lượng nước biển
Đây là tên được đặt cho nó có được từ sự gia tăng và giảm xuống liên tục của mực nước biển, trong đó việc sử dụng máy phát điện để tạo ra điện, chuyển nó thành năng lượng điện, biến nó thành một nguồn sạch se va an toan. Có thể nói rằng nó thuộc loại tái tạo, vì nguồn của cùng một nguồn không thể được hoàn thành vì việc sử dụng nó trong trường hợp cụ thể này, mặt khác, nó được coi là sạch vì không có loại nào được tạo ra từ nó. thải độc.
Mặc dù vậy, nó có một nhược điểm và đó là lượng năng lượng tạo ra từ nó, ngoài chi phí lắp đặt thiết bị.
