Năng lượng - là ... tiềm năng và động năng lượng. năng lượng trong vật lý là gì?

Năng lượng - đây là để có không chỉ là sự sống trên hành tinh của chúng ta, mà còn trong vũ trụ. Đồng thời nó có thể rất khác nhau. Ví dụ, nhiệt, âm thanh, ánh sáng, điện, lò vi sóng, calo là các loại khác nhau của năng lượng. Đối với tất cả các quá trình đang diễn ra xung quanh chúng ta, nó là cần thiết loại chất này. Hầu hết các năng lượng tất cả mọi thứ trên trái đất nhận từ mặt trời, nhưng có những nguồn khác của nó. Mặt trời sẽ gửi hành tinh của nó càng nhiều càng tốt sẽ được phát triển cùng lúc 100 triệu vào sức mạnh mạnh mẽ nhất.

năng lượng là gì?

Lý thuyết đưa ra Albertom Eynshteynom, chúng ta nghiên cứu mối quan hệ giữa vật chất và năng lượng. nhà khoa học vĩ đại này đã có thể chứng tỏ khả năng chuyển đổi một chất khác. Hóa ra là năng lượng là yếu tố quan trọng nhất trong sự tồn tại của các cơ quan, và vấn đề chỉ là thứ yếu.

Năng lượng - là, và lớn, khả năng để thực hiện một số công việc. Cô là người đứng đằng sau các khái niệm về một lực lượng có khả năng di chuyển cơ thể hoặc lấy các thuộc tính mới. Những gì hiện thuật ngữ "năng lượng"? Vật lý - đó là một ngành khoa học cơ bản, người đã cống hiến cuộc đời mình, nhiều nhà khoa học từ các thời kỳ và các quốc gia khác nhau. Aristotle sử dụng từ "năng lượng" để chỉ hoạt động của con người. Dịch từ tiếng Hy Lạp "năng lượng" - điều này "hoạt động", "quyền lực", "hành động", "quyền lực". Lần đầu tiên từ xuất hiện trong các chuyên luận của học giả Hy Lạp gọi là "Vật lý".

Theo nghĩa thông thường, nó bây giờ là thuật ngữ đã được đặt ra thuật vật lí người Anh Thomas Young. sự kiện quan trọng này xảy ra ở xa 1807. Trong 50-tệ của thế kỷ XIX. kỹ sư tiếng Anh Uilyam Tomson đầu tiên sử dụng thuật ngữ "động engergiya", và vào năm 1853 nhà vật lý Scotland Uilyam Renkin đặt ra thuật ngữ "tiềm năng năng lượng".

Ngày nay, đây là một số lượng vô hướng có mặt trong mọi lĩnh vực của vật lý. Đây là một biện pháp phổ biến trong các hình thức khác nhau của phong trào và sự tương tác của vật chất. Nói cách khác, nó là một biện pháp của việc chuyển đổi dạng này sang dạng khác.

Đơn vị và các biểu tượng

Lượng năng lượng được đo bằng joules (J). đơn vị đặc biệt này, tùy thuộc vào loại năng lượng có thể các ký hiệu khác nhau, chẳng hạn như:

• W - tổng năng lượng của hệ thống.
• Q - nhiệt.
• U - tiềm năng.

loại năng lượng

Trong tự nhiên, có rất nhiều loại khác nhau của năng lượng. Những người chính là:

• cơ khí;
• điện từ;
• điện;
• hóa học;
• nhiệt;
• hạt nhân (nguyên tử).

Có nhiều hình thức khác của năng lượng: ánh sáng, âm thanh, từ tính. Trong những năm gần đây, ngày càng có nhiều nhà vật lý, nhà khoa học có xu hướng giả thuyết về sự tồn tại của cái gọi là năng lượng "đen tối". Mỗi phòng trong số các loại trên các chất này có những đặc điểm riêng của mình. Ví dụ, năng lượng âm thanh có thể được truyền đi bằng phương tiện của sóng. Họ đóng góp cho sự xuất hiện của rung màng nhĩ trong tai của con người và động vật, thông qua đó bạn có thể nghe được âm thanh. Trong quá trình phản ứng hóa học khác nhau giải phóng năng lượng cần thiết cho cuộc sống của tất cả các sinh vật. Bất kỳ nhiên liệu, sản phẩm thực phẩm, pin, pin là việc lưu trữ năng lượng này.

ánh sáng của chúng tôi cung cấp cho các năng lượng thế giới dưới dạng sóng điện từ. Cách duy nhất cô có thể vượt qua sự bao la của vũ trụ. Nhờ công nghệ hiện đại, chẳng hạn như tấm pin mặt trời, chúng ta có thể sử dụng nó một cách hiệu quả nhất. năng lượng không sử dụng dư thừa được lưu trữ trong energohranilischah đặc biệt. Cùng với các hình thức trên năng lượng thường được sử dụng suối nước nóng, sông, thủy triều của đại dương, nhiên liệu sinh học.

năng lượng cơ học

Đây là loại năng lượng được nghiên cứu tại các chi nhánh của vật lý gọi là "cơ chế". Nó được ký hiệu bằng chữ cái đo E. nó được thực hiện trong joules (J). năng lượng này là gì? nghiên cứu vật lý chuyển động cơ học của các cơ quan và tương tác của chúng với nhau hoặc với các lĩnh vực bên ngoài. Năng lượng do sự chuyển động của cơ thể, được gọi là động (ký hiệu là Ek), và năng lượng do sự tương tác của các cơ quan hoặc các lĩnh vực bên ngoài, gọi là tiềm năng (E). Lượng di chuyển và tương tác là tổng năng lượng cơ học của hệ thống.

Đối với việc tính toán của cả hai loài có một nguyên tắc chung. Để xác định lượng năng lượng cần thiết để tính toán công việc cần thiết cho bản dịch của cơ thể từ trạng thái không để tình trạng hiện tại. Việc lớn hơn công việc, năng lượng nhiều hơn sẽ có một cơ thể trong trạng thái này.

Unbundling các dấu hiệu khác nhau

Có một số loại bộ phận năng lượng. Trên cơ sở khác nhau nó được chia thành: bên ngoài (động và tiềm năng) và nội bộ (cơ, nhiệt, điện từ, hạt nhân, lực hấp dẫn). năng lượng điện từ được lần lượt chia thành từ trường và điện và hạt nhân - tương tác năng lượng yếu và mạnh mẽ.

động

Bất kỳ cơ thể di chuyển phân biệt bởi sự hiện diện của động năng. Nó thường được gọi là - lái xe. năng lượng của cơ thể mà di chuyển, bị mất khi chậm lại. Như vậy, nhanh hơn tốc độ, động năng hơn.

Khi tiếp xúc của cơ thể di chuyển đến một đối tượng văn phòng phẩm truyền phần cuối cùng của động năng, và dẫn nó trong chuyển động. công thức năng lượng Kinetic là như sau:

• E _để = mv ^2: 2,
  nơi m - khối lượng của cơ thể, v - tốc độ chuyển động của cơ thể.

Theo lời của công thức này có thể được diễn tả như sau: động năng của một vật bằng một nửa sản phẩm của khối lượng của nó và bình phương của vận tốc của nó.

khả năng

Đây là loại năng lượng có một cơ thể, đó là trong bất kỳ lĩnh vực lực lượng. Như vậy, từ khi phát sinh đối tượng là dưới ảnh hưởng của một từ trường. Tất cả các cơ quan này là trên mặt đất, có năng lượng hấp dẫn tiềm năng.

Tùy thuộc vào việc nghiên cứu các thuộc tính của đối tượng họ có thể có các loại khác nhau của năng lượng tiềm năng. Do đó, cơ thể đàn hồi và đàn hồi có khả năng kéo dài có năng lượng tiềm năng đàn hồi hoặc căng thẳng. Bất kỳ cơ thể rơi xuống, mà đã được cố định trước đây, mất tiềm năng và mua lại động năng. Giá trị của hai loài này sẽ tương đương. Trong lĩnh vực công thức năng lượng tiềm năng hấp dẫn hành tinh của chúng ta sẽ như sau:

• E _n = MHG,
  nơi m - trọng lượng cơ thể; h - Chiều cao của trung tâm khối lượng cơ thể trên mức zero; g - gia tốc trọng.

Theo lời của công thức này có thể được diễn tả như sau: năng lượng tiềm năng của một đối tượng tương tác với Trái Đất, là sản phẩm của khối lượng của nó, khả năng tăng tốc do trọng lực và chiều cao mà tại đó nó nằm.

số lượng vô hướng Đây là một điểm đặc trưng nguyên liệu dự trữ năng lượng (cơ thể), nằm trong lĩnh vực tiềm năng của lực lượng và mở rộng để có được động năng thông qua các hoạt động của trường lực. Đôi khi được gọi là một hàm của tọa độ, mà là một thuật ngữ trong hệ thống langranzhiane (Lagrange chức năng hệ thống động). Hệ thống này mô tả sự tương tác của họ.

Năng lượng tiềm năng là tương đương với zero cho một số cấu hình của các cơ quan xử lý trong không gian. Cấu hình xác định sự tiện lợi của tính toán xa hơn và được gọi là "bình thường hóa năng lượng tiềm năng."

Định luật bảo toàn năng lượng

Một trong những nguyên lý cơ bản nhất của vật lý là luật bảo toàn năng lượng. Theo ông, năng lượng không phát sinh ra khỏi hư không và không biến mất. Nó liên tục di chuyển từ dạng này sang dạng khác. Nói cách khác, chỉ có sự thay đổi năng lượng xảy ra. Ví dụ, năng lượng hóa học của một pin đèn pin được chuyển đổi thành năng lượng điện, và từ nó - trong ánh sáng và nhiệt. các thiết bị điện khác nhau được chuyển đổi thành ánh sáng, nhiệt hoặc âm thanh. Trong hầu hết các trường hợp, kết quả cuối cùng của thay đổi này là nhiệt và ánh sáng. Sau đó, năng lượng đi vào không gian xung quanh.

Luật Năng lượng có thể giải thích nhiều hiện tượng vật lý. Các nhà khoa học nói rằng tổng khối lượng liên tục của nó trong vũ trụ vẫn không đổi. Không ai có thể tạo ra hoặc phá hủy năng lượng một lần nữa. Sản xuất một trong những loại của nó, người ta sử dụng năng lượng nhiên liệu của nước rơi xuống, nguyên tử. Vì vậy một trong những loại hình này được chuyển thành khác.

Trong năm 1918, các nhà khoa học đã có thể chứng minh rằng các định luật bảo toàn năng lượng là kết quả toán học của đối xứng tịnh tiến của thời gian - giá trị năng lượng giao phối. Nói cách khác, năng lượng được bảo toàn bởi vì các định luật vật lý không khác nhau vào những thời điểm khác nhau.

Các tính năng năng lượng

Năng lượng - là khả năng của cơ thể để thực hiện công việc. Trong các hệ thống vật lý khép kín nó được duy trì trong suốt thời gian (cho đến khi hệ thống được đóng) và đại diện cho một trong ba tích phụ chuyển động giữ gìn giá trị khi lái xe. Chúng bao gồm: năng lượng, đà, đà. Sự ra đời của khái niệm "năng lượng" rất hữu ích khi hệ thống vật lý là đồng nhất trong thời gian.

Năng lượng nội bộ của các cơ quan

Nó đại diện cho tổng các nguồn năng lượng của tương tác phân tử và chuyển động nhiệt của các phân tử cấu thành nó. Nó không thể được đo trực tiếp, bởi vì nó là một chức năng độc đáo của hệ thống nhà nước. Bất cứ khi nào hệ thống ở trạng thái này, năng lượng nội bộ của mình có giá trị vốn có, không phụ thuộc vào lịch sử của hệ thống. Sự thay đổi trong năng lượng nội bộ trong quá trình chuyển đổi từ một trạng thái vật lý khác luôn bằng số chênh lệch giữa giá trị trong trạng thái cuối cùng và ban đầu của nó.

Năng lượng bên trong của khí

Ngoài các chất rắn, khí và năng lượng đang có. Đây là động năng của nhiệt (ngẫu nhiên) chuyển động của các hạt trong hệ thống, trong đó bao gồm các nguyên tử, phân tử, electron, hạt nhân. Năng lượng nội bộ của một khí lý tưởng (khí mô hình toán học) là tổng động năng của các hạt của nó. Đây sẽ đưa vào tài khoản số bậc tự do, đó là số lượng các biến độc lập, trong đó xác định vị trí của các phân tử trong không gian.

Việc sử dụng năng lượng

Hàng năm, nhân loại được tiêu thụ nhiều năng lượng hơn và nhiều hơn nữa. Trong hầu hết các trường hợp, để có được những năng lượng cần thiết cho chiếu sáng và làm nóng ngôi nhà của chúng tôi, xe cộ và hoạt động của các cơ chế khác nhau, sử dụng hydrocarbon hóa thạch như than, dầu và khí đốt. Họ là nguồn tài nguyên không tái tạo.

Thật không may, chỉ là một phần nhỏ của năng lượng được sản xuất trên hành tinh bằng cách sử dụng các nguồn tài nguyên tái tạo như nước, gió và mặt trời. Cho đến nay, cổ phiếu của họ trong khả năng là chỉ có 5%. Một 3% số người nhận được trong các hình thức của năng lượng hạt nhân được sản xuất tại nhà máy điện hạt nhân.

nguồn tài nguyên không tái tạo có các cổ phiếu sau (trong joules)

• năng lượng hạt nhân - 2 x 10 ^24;
• năng lượng của khí và dầu - 2 × 10 ^23;
• nhiệt trong nội bộ các hành tinh - 5 x ^{20 tháng mười.}

Giá trị hàng năm của các nguồn tài nguyên tái tạo của Trái Đất:

• năng lượng mặt trời - 2 x 10 ^24;
• Gió - 6 x 10 ^21;
• River - 6,5 × 10 ^19;
• thủy triều - 2,5 x 10 ^23.

Chỉ với sự chuyển đổi kịp thời từ nguồn dự trữ năng lượng không tái tạo của nhân loại tái tạo của trái đất có một cơ hội cho một cuộc sống lâu dài và hạnh phúc trên hành tinh chúng ta. Để thực hiện sự phát triển tiên tiến của các nhà khoa học trên toàn thế giới tiếp tục nghiên cứu một cách cẩn thận các thuộc tính khác nhau của năng lượng.