Основные виды энергии

Энергия определяется как количественное свойство, которое должно быть передано объекту чтобы он имел возможность выполнять работу.
Каждый день мы используем различные виды энергии для выполнения всевозможной работы для того, чтобы жить более комфортно.

Существует множество различных видов энергетических ресурсов, доступных для выполнения работы: электрическая, кинетическая, потенциальная, тепловая, химическая, электрохимическая, электромагнитная, световая, звуковая, ядерная.

Основные виды энергетических ресурсов

Как правило, формы энергии являются либо потенциальными, либо кинетическими.

Формы потенциальной энергии хранятся в том числе химическом, гравитационном, механическом и ядерном виде.

Формы кинетической энергии используются для выполнения различных работ и находятся в электрическом, химическом, электрохимическом, тепловом, электромагнитном виде.

Вот кратко описаны некоторые виды энергии, а также преимущества их применения.

Электрическая

Электрическая энергия – возникает за счет потока электронов между атомами вещества проводника при приложении электрического поля. В отличие от других источников, электричество является вторичным источником энергии. Мы должны использовать другой вид энергии (например, уголь) для производства электроэнергии.виды энергии

Электростанция – это совокупность установок, оборудования и аппаратуры где другие виды энергии, например уголь, природный газ, гидроэнергия и ядерная превращаются в электроэнергию для передачи в места применения по назначению.

Электричество иногда называют энергоносителем, потому что это хорошо зарекомендовавший себя, эффективный и безопасный способ перемещения энергии из одного места в другое. Кроме того, оно может быть удобно использовано для выполнения многих задач. По мере роста мирового населения мы используем больше электроэнергии для нашей повседневной деятельности, а также больше технологий и инноваций для многочисленных применений. В результате спрос на мировую электроэнергию постоянно растет.
Электрическая мощность может быть вычислена путем умножения напряжения на ток.

Кинетическая

Кинетическая энергия имеется у объекта который двигается. Мы можем рассмотреть такой объект, как пуля, летящая по воздуху. Пуля обладает “кинетической энергией” за счет того, что она находится в движении относительно другой пули, которая неподвижна.
Кинетическая энергия рассчитывается следующим образом:   E (кинетическая) =1/2 mv2,  где m-масса;  v-скорость.

Мы используем эти виды энергии для двух основных применений:

  1. Она легко доступна в движущихся объектах, поскольку все, что нужно, – это движение.
  2. Кинетическая  чиста и не загрязняет окружающую среду.

кинетическая

Потенциальная

Потенциальная или накопленная энергия, – это способность системы выполнять работу, обусловленную ее положением или внутренней упругой структурой.

Например, гравитационная потенциальная энергия – запасенная и определяется положением объекта в гравитационном поле. Наша земная гравитация необходима для потенциальной гравитационной энергии.

Гравитационная потенциальная энергия    Е (потенциальная) = mgh,  где Е – потенциальная в джоулях; m-масса (кг); g-сила тяжести (м/с2); h-высота (м).

Потенциальная энергия пружины запасена в пружине.
Е =1/2 kx2 ,  где Е-потенциальная энергия пружины;   k-постоянная силы пружины; x-расстояние от равновесия.

Мы используем эти виды энергии для трех основных применений:

  1. Потенциальная практически свободна (например, энергия пружины).
  2. Гораздо более постоянна и надежна, чем ветровая, солнечная энергия или сила волны.
  3. Отсутствие произведенных отхода или загрязнения.

Тепловая

Тепловая энергия – внутренняя, присутствующая в системе в силу  разницы температур с окружающей средой.

Температура системы – это мера того, сколько тепловой энергии она имеет. Чем выше температура, тем быстрее молекулы движутся и “вибрируют”.

Тепловая  может быть получена путем сжигания ископаемого топлива (уголь, нефть, природный газ) или биомассы (например, древесина). Она также может быть получена из пара в геотермальной системе или через ядерные реакции на атомной станции.

Мы используем эти виды энергии для следующих основных применений:

  1. Используется для промышленного производства электроэнергии и доступна по всему миру в большинстве областей.
  2. Она может обеспечить непрерывность, имеет надежные ресурсы, которые не зависят от погоды (за исключением солнечной тепловой).

Химическая

Химическая энергия – это форма потенциальной, связанная со структурным расположением атомов или молекул, которая существует из-за сил притяжения (химической связи), действующих между различными частями каждой молекулы.

Химическая энергия вещества может быть преобразована в другие виды энергии с помощью процесса, называемого химической реакцией.
Например, глюкоза в нашем собственном теле обладает ресурсом, потому что глюкоза высвобождает энергию при химическом взаимодействии с кислородом. Мы все используем эту энергию, чтобы генерировать силу и выделять тепло. Батареи, которые питают все наши мобильные телефоны, ископаемое топливо, которое мы потребляем каждый день в наших транспортных средствах и электростанциях, все это связано с применением химической работы.

Мы используем химическую энергию для следующих основных преимуществ:

  1.  Химическая энергия используется нашими собственным организмом каждый день.
  2. Она является одним из наиболее эффективных источников для хранения и использования.
  3. Последние достижения в области химической энергетики привели к созданию долговечных аккумуляторных батарей и топливных элементов.

Электрохимическая

Электрохимическая энергия – потенциальная, хранящаяся в батарее или электрическом элементе, где также участвуют как химическая так и электричество. Следовательно, эти виды энергии называют электрохимическими.виды энергии Электрохимический потенциал важен в промышленных применениях, особенно для эффективных систем хранения, таких как батареи, суперконденсаторы и топливные элементы. Они использованы для многочисленных применений освещения, для компьютеров, бесшнуровых инструментов, аварийного питания и освещения, кораблей и воздушных суден, станций дистанционного контроля, игрушек, ракет, спутников, слуховых аппаратов, портативных приборов связи, электротранспортов, космического корабля, электроники в общем.

Мы используем электрохимические виды энергии для следующих основных преимуществ применения:

  1. Электрохимическая энергия обеспечивает очень эффективную систему накопления.
  2. Электротехника подходит для запуска, освещения и зажигания в многочисленных приборах.
  3. Электрохимические источники имеют дополнительные преимущества применения для выравнивания пиковых нагрузок.

Электромагнитная и световая

Электромагнитная представляет вид энергии в виде поперечных магнитных и электрических волн.
Свет – это лучи электромагнитных волн или излучение в видимой части электромагнитного спектра. Свет также можно рассматривать как фотоны или частицы. Слово “фотон “происходит от слова ”фото“, что означает “свет”. вид источника энергии Электромагнитная энергия обычно относится к системам, которые передают электрическую энергию по беспроводной сети.
Электромагнитная энергия была великим открытием девятнадцатого века, областями применения которой являются радиоволны, рентгеновские и гамма-лучи.

И вот некоторые из применений в нашей повседневной деятельности.

Солнце передает лучистую энергию на нашу Землю в виде инфракрасной области спектра, видимого света и ультрафиолетовых лучей. Лампочки передают световые лучиэнергию нашим глазам в виде видимого света.
Микроволновые печи используют электромагнитную для приготовления пищи. А радиоволны передают информацию на наши радиоприемники и телевизоры также с помощью электромагнитной энергии. Принцип работы УЗИ аппарата также основан на применении электромагнитных волн.

Мы используем электромагнитные виды энергии для следующих основных применений:

  1. Электромагнитная чиста и применима во многих инструментах.
  2. С помощью электромагнитных волн легко произвести электричество, и это может быть сделано в крайне на крайне малых масштабах, таких как микрочипы.
  3. В отличие от ядерных ресурсов не содержит радиоактивных компонентов, которые могут быть опасны.

Звуковая или акустическая

Звуковая или акустическая энергия – это механическая волновая, производимая вибрирующими объектами, связанная с вибрационным движением молекул воздуха и находящаяся в пределах слышащих частот.  Телефон и мобильные устройства преобразуют звуковую в электрическую и обратно в звуковую для нашего повседневного использования. звуковая
Ультразвуковое исследование использует высокочастотные радиоволны для того чтобы выполнять ультразвуковой контроль (например, обнаружить отказы и утечки в промышленных баках) или сделать измерения толщины.

Мы используем звуковые виды энергии для следующих преимуществ применения:

  1. Каждый день мы используем звук, чтобы слышать.
  2. Используется для ультразвуковых исследований.

Ядерная

Ядерная энергия генерируется за счет использования урана (природного металла, который добывается во всем мире) посредством ядерных реакций.виды энергии
Ядерная энергия создается посредством химических реакций, которые включают расщепление или слияние атомов ядер вместе.
Процесс расщепления ядра атома называется делением, а процесс слияния ядер атомов называется слиянием, которое высвобождает энергию. Имеет высокую плотность энергии. Преобразование ядерных масс в виды энергии известно через популярное химическое уравнение, открытое Эйнштейном:
E = mc2,  где E – количество выделяемой энергии, m – масса ядер, c-величина скорости света.

Мы используем ядерные виды энергии для следующих применений:

  1. Ядерная имеет очень высокое содержание плотности энергии и использует относительно гораздо меньше топлива в электрогенерирующих электростанциях.
  2. Это чистая энергия, которая также производит меньше отходов, и не производит углекислый газ или дым, поэтому не способствует парниковому эффекту на Земле.