Enerji bir işlem veya iş ya da bir değişiklik ya da dönüşümü gerçekleştirmek için bir gövde kabiliyetidir ve olarak ortaya çıkan, bunun başka bir gövdeden geçer. Bir madde, kendisine etki eden kuvvetlerle ilişkili olarak hareketinin veya konumunun bir sonucu olarak enerjiye sahiptir. Bu terim Yunanca " enérgeia " ifadesinden gelmektedir ve kimya, fizik ve ekonomi gibi farklı bilim alanlarında kullanılmaktadır.
Enerji nedir
İçindekiler
Öyle bir işlevi gerçekleştirmek için maddenin yeteneği anayasasına (iç enerji), onun hareketi (kinetik) ve onun pozisyonuna (potansiyel) bir sonucu olarak. İşle dengelenmiş bir boyuttur, bu nedenle uluslararası sistem içinde aynı birimlerde (joule cinsinden) değerlenir. Fiziksel sisteme veya tezahür etme şekline bağlı olarak, bunun farklı biçimleri dikkate alınır: mekanik, termal, elektriksel, kimyasal, nükleer, elektromanyetik, vb.
Bu, tüm etki veya tepki tarzlarına dahil olmanın yanı sıra genellikle ölçülebilir veya ölçülebilirdir. Kimyasal reaksiyonlar, yer değiştirme, maddenin durumundaki değişiklikler ve hatta dinlenme hali, özel bir sınıf içinde bir miktar enerjiye maruz kalır.
Temel temellerden biri, enerjinin korunumu ilkesinin belirlediği gibi, enerjinin ne yaratılabileceği ne de yok edilebileceğini, ancak, tıpkı elektrik enerjisi kullanıldığında olduğu gibi, bir türden diğerine dönüştürülebileceğine işaret etmektedir. ışık olarak), elektrik akımı, ısı, ses, ışık ve hareket gibi.
Bu nedenle, nihai bir sistemin toplam enerjisi kalıcı kalır ve bu nedenle, evrende onun yaratılması veya kaybolması olabilir, bunun yerine bir sistemden diğerine transfer veya bir formdan diğerine dönüşüm olabilir.
Bu nedenle, bu, doğadaki dört tür temel kuvvetin etkileşimleri veya değişimleri yoluyla gerçekleşen eylemin sonucudur: elektromanyetik, yerçekimi, güçlü nükleer ve zayıf nükleer.
Çeşitli doğal kaynaklar veya doğa olayları, bunları herhangi bir biçimde tedarik edebilir ve sağlayabilir, bu nedenle doğal enerji kaynakları veya enerji kaynakları olarak kabul edilirler.
Güneş ışığı, rüzgar, yağmur, nehir akıntıları gibi, kullanıldıklarında tükenmeyen iki tür yenilenebilir kaynak vardır; ve kullanıldığında tükenen yenilenemeyen kaynaklar, örneğin petrol, doğal gaz veya kömür.
Bu fenomen sürekli olarak çevremizde tezahür eder ve doğada pek çok şekilde ortaya çıkar; kinetik (bir cismin hareket halindeyken sahip olduğu enerji), potansiyel (bir cismin uzaydaki konumundan kaynaklanan enerji), elektrik (bir ampulü yakabilir veya bir motoru çalıştırabilir), kimya (pillerde bulunur) ve piller, yakıtlarda veya gıdada), diğerlerinin yanı sıra termal, nükleer, rüzgar, hidrolik, mekanik, ışıma veya elektromanyetik.
Doğal enerji kaynakları
Tükenmeyen kaynakların araştırılması ve sanayileşmiş ülkelerin ulusal ekonomilerini güçlendirmelerinin engellenmesi, yabancı topraklarda biriken fosil yakıt ihtiyacının azalması ve neredeyse öz kaynaklarını tüketmesi, onları nükleer gücü benimsemelerine ve su kaynakları ile beslenenler, su akımlarının yoğun hidrolik kullanımı için.
Ekonomi ve teknolojide bunun doğal bir kaynak olduğu söylenir, tıpkı teknoloji gibi , endüstriyel ve ekonomik kullanımı için istismar edilir. Enerjinin kendisi nihai tüketim için iyi bir şey değildir, daha çok mal ve hizmetlerin üretiminde diğer ihtiyaçları tamamlayan bir aracıdır. Sınırlı bir hizmet olarak, tarihsel olarak enerji kaynaklarının kontrolüne yönelik birçok çatışmanın kaynağı olmuştur.
Bu görüşe göre, teknolojik olarak sömürülebilir iki büyük enerji kaynağı olduğu söyleniyor:
Yenilenebilir enerji
Yenilenebilir kaynaklar, kullanıldıktan sonra doğal veya yapay olarak geri kazanılabilen kaynaklardır. Bu yenilenebilir kaynaklardan biri, doğası gereği az çok kalıcı olarak sürdürülen aşamalara tabidir.
Aşağıdakiler gibi farklı yenilenebilir enerji türleri vardır:
- Rüzgar.
- Jeotermal.
- Hidrolik.
- Gelgit dalgası.
- Güneş.
- Biyokütle
- Gelgit dalgası.
- Mavi enerji.
- Termoelektrik.
- Nükleer füzyon.
Yenilenemez
Yenilenemeyen kaynaklar, dünya gezegeninde kıt olmaları ve ışık tüketiminin yenilenmelerinden daha yüksek olması nedeniyle karakterize edilir, binlerce yıl önce dönüştürülmüş biyokütleden kaynaklanan fosil enerjide bulunur. tortul havzalarda büyük miktarlarda canlı atık birikimi nedeniyle çok sayıda dönüşüm sürecini tolere etti.
Esas olarak, petrol, kömür veya doğalgaz gibi yüksek enerji içeriğine sahip bir maddenin yaratılmasına kadar hidrojen ve karbonun birleşmesi ile ilgilidir.
Yenilenemeyen kaynaklar:
- Kömür.
- Doğal gaz.
- Petrol.
- Uranyum veya plütonyuma ihtiyaç duyan nükleer veya atomik.
Öte yandan, bugün ana enerji kaynağının petrolden geldiği, yenilenemeyen bir kaynak olduğunu ve er ya da geç tükeneceği unutulmamalıdır. Bu nedenle hidrojen, rüzgar, güneş, atom çekirdeği, dünyanın ısısı, okyanusların kuvveti, hidroelektrik ve biyoenerji gibi alternatif kaynaklar uygulanmaktadır, ancak bazıları yüksek ekonomik maliyet ve hala dezavantajları var.
Diğer kriterlere göre, ekolojik alanda (yenilenebilir enerjilerle ilişkilendirilen) olumlu olarak değerlendirilirlerse "temiz kaynaklar" olarak da adlandırılabilirler; ve diğer yandan, hiçbir enerji kaynağının kullanımında bir çevresel etkiden yoksun olmasına rağmen (yenilenemeyenlerle ilgili), negatif olarak değerlendirildiklerinde sözde "kirli kaynaklar" vardır (bunlar aşağı yukarı olumsuz olabilir). farklı bağlamlarda).
Enerji Özellikleri
Enerjinin aşağıda belirtilenler gibi oldukça faydalı olan bazı özellikleri vardır:
- Transfer edilir. Yani, bir öğeden diğerine aktarılabilir. Örneğin: hareket halindeki bir raketin mekanik enerjisi vardır. Top rakete çarptığında ona enerji aktarır ve top da bu enerjiyi alır.
- Saklanabilir. Örneğin piller ve hücreler enerji tasarrufu sağlar.
- Taşınabilir. Yani bir yerden başka bir yere gönderilebilir. Kablolarla aktarılan elektrikte olduğu gibi gondollarla taşınan yakıtta olduğu gibi.
- Dönüşebilir. Yani, bir türden diğerine değişebilir. Yakıt kimyası bir arabada mekaniğe dönüştürülebilir. Ve elektrik hızla diğer türlere dönüştürülebilir: örneğin hafif, mekanik, Sonora ve diğerleri. Bu yüzden bu kadar faydalı olduğu ortaya çıkıyor.
- Korundu. Bir maddeden diğerine aktarıldığında veya bir tür enerji diğerine dönüştürüldüğünde korunur. Bu özellik, enerji tasarrufu ilkesi olarak bilinir: enerji ne yok edilir ne de yaratılır, sadece dönüştürülür.
- Bozulur. Diğerlerinden daha kullanışlı sistemler vardır (daha fazla dönüşüm üretmeye izin veren yönüyle).
Enerji belirli bir dönüşümde zaten kullanıldıktan sonra, faydasının bir kısmı azalır. Daha sonra bozulmuş olduğu ya da kalitesinin düştüğü söylenir (harcandığı söylenmez). Örneğin: bir elektrik direnci ısı üretir, ancak bu ısıyı tekrar elektrik akımına dönüştürebilmesi olası değildir.
Enerji türleri
Halihazırda aşağıda belirtilen on dört farklı enerji türü vardır:
Kinetik enerji
Bir beden hareket halindeyken Kinetik Enerji ürettiğini veya içerdiğini, başka bir deyişle hareket halindeki nesnelerle ilişkili enerjidir deriz. "Kinetik" terimi Yunanca kökenlidir ve anlamı hareket olan "kinesis" kelimesinden türetilmiştir. Bu enerji, ivmesini arttırmak ve onu hareket ettirmek için yeterli, hareketsiz durumda bulunan bir nesne üzerinde kuvvet kullanmayı veya çalışmayı içerir.
Bu ivmenin kinetik olarak bilinen şey olduğunu elde ettikten sonra, hareket eden nesnenin hızının değişmesi dışında değişmeyecektir, eğer vücuda bir dış kuvvet maruz kalırsa, yönünü ve hızını ve dolayısıyla da hızını değiştirebilir. kinetik kuvvet. Söz konusu nesnenin durması (dinlenme durumuna geri dönmesi) için, o anda sahip olduğu kinetik enerjinin miktarına veya büyüklüğüne eşit olması gereken zıt veya negatif bir kuvvet uygulamak gerekir.
Rüzgar gücü
O biridir rüzgar yoluyla oluşturulur biri kaynağı olarak rüzgar birinci kullanımını anlamak için yıl 3000 M.Ö. geri dönmeli, bu tip birlikte termal biriyle insanlığın kullanılmış olduğu en eski biri olarak kabul edilir, Enerji.
Yel değirmenlerinin şekline ve işleyişine dayanan ilk rüzgar türbinleri sayesinde enerjinin ortaya çıkması on dokuzuncu yüzyılın ortalarına kadar değildi.
Sanayi devriminin ve buhar motorunun yaratılmasının bir sonucu olarak, değirmenler anlamlarını yitirdiler ve rüzgar enerjisi kaynağı on dokuzuncu yüzyılın başlarında gelen tarihin bir sonraki adımı oldu. 21. yüzyılda rüzgar enerjisi, özellikle İspanya gibi büyük bir gelişme kaydettiği ülkelerde, bu tür enerjiyi kullanan, Avrupa düzeyinde veya küresel ölçekte Almanya'nın altındaki ilk ülkelerden biri olan, durdurulamaz bir şekilde gelişiyor..
Jeotermal enerji
Yerden gelen ısıdan yararlanılarak, iklimlendirme ve ekolojik bir şekilde sıcak kullanım suyu elde edilmesi amacı ile karakterize edilen yenilenebilir enerji kaynağı türüdür.
Dünya gezegeninin iç bölgesinde, çekirdeğinin yer aldığı, içten dışa ısı yayan akkor bir kütle olduğunu vurgulamak önemlidir, bu nedenle, yeryüzünün derinliklerine gittikçe, Sıcaklık, derinleştiği her 100 metrede 2 ila 4 ºC'lik bir artışla artacaktır.
Gibbs enerjisi
Gibbs serbest enerjisi veya serbest entalpi kimyada bir reaksiyonun kendiliğinden olup olmayacağını açıklamak için kullanılır. Gibbs serbest enerjisini hesaplamak için şunlara dayanabilir: reaksiyonla ilişkili entropideki artış veya azalma ve bunun gerektirdiği veya açığa çıkardığı ısı toplamı.
Gibbs enerjisinde, bir reaksiyonun kendiliğinden meydana gelip gelmediğini hesaplamak için önemli önlemler, örneğin: reaksiyonların endotermik mi yoksa ekzotermik mi olduğunu açıklayan entalpi değişimi (ΔH); endotermik iseler ΔH sıfırdan büyük olacak, ekzotermiğin tersi sıfırdan küçük olacaktır.
Hidroelektrik güç
Belli bir yükseklikten düşen suyun kullanımından kaynaklanmaktadır. Düşen su, bir dönme hareketine neden olan türbinler tarafından hareket ettirilir, bu da onu mekanik enerjiye dönüştürür, ardından tüm bu enerji, onu elektrik enerjisine dönüştüren jeneratörlerden geçer.
Bu türün sunduğu avantajlar arasında yüksek enerji verimliliği üreten bir enerji olmasıdır. Kullanılabilirliği tükenmez. Çalışması sırasında toksik emisyon üretmeyen bir enerjidir. Öte yandan inşa edilen barajlar veya rezervuarlar, rekreasyon faaliyetlerinin yürütülmesi ve sulama sistemlerinin temini için su deposu görevi görür.
Işık enerjisi
Işıktan gelen ve içinden geçen o. Hareket halindeyken, davranışı elektromanyetik dalganınkine benzer. Aynı zamanda bir parçacık görevi görmesine rağmen, madde ile etkileşim yeteneğine sahip olduğu için. Bu sınıfı ölçmek için kullanılan Uluslararası Ölçüm Sisteminin birimi ikinci lümendir.
Işık enerjisinin bir kısmı, ışığın temas ettiği diğer cisimlere aktarılabilir. Bazı yüzeyler, bu tür enerjiyi emmelerine izin veren fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir. Nesnenin ışığa göre yönü ve geometrik şekli de soğurma kapasitesini etkiler.
Mekanik enerji
Vücutların hareketinin ve temsil ettikleri pozisyonun diğerinden önce çok önemli olduğu bir durumdur. Mekanik, hareket eden bir cismin sunabileceği kinetik, esneklik ve potansiyelin toplamından elde edilen sonuçtur, bu, fizik okuyan kişilerin akademik eğitiminde her şeyden çok görülür.
Aynı şekilde mekanik enerjinin , belirli kütleli cisimlerin iş yapma yeteneğini temsil ettiği de söylenir. Her zaman, yaratılmadığını veya yok edilmediğini, dönüştürüldüğünü veya korunduğunu ve bu nedenle, bu kuvvete müdahale eden parçacıklar arasındaki mekanik kuvvetin etkileşimi nedeniyle mekaniklerin zaman içinde sabit kaldığını hatırlayarak.
Nükleer enerji
Atom çekirdeğinin fisyonu veya füzyonu sırasında açığa çıkan bir türdür. Bu işlemlerle elde edilen enerji miktarı, kimyasal işlemlerle elde edilenden çok daha yüksektir.
Şu anda, çoğu 83'lük daha yüksek bir atom numarası (Z) değerine sahip 40 kadar doğal radyoaktif element bilinmektedir. Bunlar, kendiliğinden bozunma veya nükleer dönüşüm (çekirdeğin nötronlar, protonlar ve diğer çekirdeklerle bombardımanı) gibi nükleer reaksiyonlara maruz kalır.
Potansiyel enerji
Bu tür, ele alınan etkileşim türüne, kimyasal yerçekimine ve cisimlerin bulunduğu konuma bağlı olarak cisimlerin dinamiklerini görselleştirmeyi mümkün kıldığından, fiziğin en geniş kapsamını temsil eder. Bunun basit bir örneği şöyledir: Ağır bir nesne yukarıda tutulduğunda, yere göre konumu nedeniyle potansiyel enerjiye sahip olacaktır.
Bahsedilen cisim iş yapma kapasitesine sahip olacaktır çünkü bırakılırsa yerçekimi sonucu yere düşecek, düşmesine müdahale eden başka bir cisim üzerinde çalışma yapabilecek duruma gelecektir.
Kimyasal enerji
Kimyasal bir reaksiyon sonucu ortaya çıkan tiptir. Örneğin odun veya kömür yakmak kimyasal enerji üretir. Aynı şekilde atomlar ve moleküller arasındaki etkileşimlerden yola çıkılarak yaratıldığı, üretildiği veya üretildiği söylenebilir.
Var olan her şeyin madde olarak kabul edildiğini ve maddenin niteliklerinden birinin kimyasal özelliklere sahip olmak olduğunu ve iki dış cisim etkileşime girdiğinde, ilk veya doğal durumunu değiştiren bir reaksiyon meydana geldiğine dikkat etmek önemlidir (bu "değişim" kimyasal enerji olarak bilinir).
Güneş enerjisi
En büyük yıldızın sağladığı ve Dünya Gezegenine en yakın olan yenilenebilir bir kaynaktır. Güneşten yayılan elektromanyetik ışınlar, elektrik kullanan cihazların belirli bir süre çalışması için yeterli gücü sağlama özelliğine sahiptir.
Şimdi, bundan yararlanmak için, elde etmeyi çok daha kolay hale getirecek çeşitli yüksek teknoloji ürünü nesneler geliştirildi; örneğin, büyük cam paneller, güneşin enerjisinin toplanmasından sorumludur ve bu daha sonra geceleri kullanılabilmesi için dağıtılıp depolanacaktır.
Çevreyle ilgilenme ihtiyacının artması, bu yeni çözüme hoş bir karşılama sağladı. Güneşten enerji kullanımı ile elektrik şirketlerinin kirletici gazlar salması veya hidroelektrik şirketlerinin su kirliliği ve israfı önlenmektedir.
Tellürik Enerji
Gezegeni çevreleyen ve kozmostan ve dünyaya nüfuz eden yapay elektromanyetik kirlilikten geldiği iç kısmında üretilen enerjinin bir kısmını boşaltmaya hizmet eden ağlar veya ağlardır. Hepsi keşiflerinin isimleriyle anılıyor ve sadece en önemli ikisini zararlı olarak kabul edebiliriz: Hartmann ağı ve Curry ağı.
Jeo-manyetosferin enerjisel değişimleri, yerin elektro iletkenliği ve Güneş'in ve gezegenin geri kalanının gravito-manyetik etkileri ile yakından ilgili olan yeryüzünün ve toprak altının yüzeyinden sürekli olarak gelir, dolaşır ve yayılırlar.
Termal enerji
Kalorifik olarak da bilinen bu, dengeli bir termodinamik sistem içinde bulunan ve "U" sembolü ile tanımlanan bir sistemdir. Bu, mutlak sıcaklığına göre dağıtılır, genellikle enerji iletimi ile artar veya azalır, bu genellikle ısı veya termodinamik işlemlerde iş şeklinde yapılır.
Deniz suyu enerjisi
Elektrik üretmek için alternatör kullanımının uygulandığı deniz seviyesindeki sürekli artış ve alçalmalardan elde edilen, elektrik enerjisine dönüştürülerek kaynak haline getirilmesinden elde edilen isim budur. temiz ve güvenli. Yenilenebilir tipte olduğu söylenebilir, bu özel durumda kullanımından dolayı aynı kaynağı bitirilemediğinden, diğer taraftan hiçbir tip üretilmediğinden temiz kabul edilir. zehirli atık.
Buna rağmen, bunun aleyhine bir noktası var ve bu, ekipmanın kurulum maliyetine ek olarak ondan üretilen enerji miktarıdır.
