تعريف الطاقة وتحولاتها الطاقة جزء لا يتجزأ من حياتنا، وفي الوقت الحاضر لا يوجد شيء لا يأتي في طريق كيفية عمل الطاقة كجزء منها والمحرك الرئيسي، وهناك العديد من أنواع الطاقة وتعريفاتها وتحولاتها في نموذج لآخر، وهذا ما سنتعرف عليه في المقالة التالية.
تعريف الطاقة
- قد تعلم أنها إحدى خصائص المادة التي يمكن تحويلها، وقد اختلفت في نواح كثيرة.
- من بينها، يمكن تعريف العمل والإشعاع والحرارة والطاقة تقليديًا على أنها القدرة على القيام بالعمل.
- ظهر مفهوم الطاقة على نطاق أوسع في أواخر القرن الثامن عشر خلال الثورة الصناعية.
- لقد لوحظ أن الإشعاع والحرارة نوعان مختلفان من الطاقة لهما نفس أهمية العمل.
- تستخدم الحرارة بعدة طرق، مثل التدفئة في الشتاء والتبريد في الصيف، ولا يمكن إنكار الشعور بالإشعاع في كل مكان حولنا.
أنظر أيضا: بحث عن مساهمة العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها بإيجاز
أشكال الطاقة
توجد أنواع عديدة من الطاقة، والتي تنقسم إلى فئتين رئيسيتين: الطاقة الحركية والطاقة الكامنة.
الطاقة الحركية
- حدد الطاقة الحركية.
- إنها الطاقة التي تنتجها حركة الأجسام المختلفة، لأن الأجسام المتحركة لديها القدرة على أداء مهمة ما.
- أو قم بإجراء تغيير محدد، على عكس الأجسام الثابتة التي لا تحتوي على طاقة حركية، على سبيل المثال، إذا ألقيت كرة على الحائط.
- يمكن أن يكون لها بعض التأثير عليها، في حين أن الكرة الثابتة لا يمكن أن يكون لها أي تأثير كبير.
هناك أشكال مختلفة للطاقة الحركية، منها ما يلي:
طاقة مشرقة
- هي الطاقة الكهرومغناطيسية التي تتحرك وتنتقل عبر الموجات المستعرضة، وتشمل: ضوء مرئي.
- موجات الراديو والأشعة السينية وأشعة جاما. الضوء وأشعة الشمس أمثلة على الطاقة المشعة.
حراري
إنها الطاقة الناتجة عن حركة الذرات والجزيئات في المادة، لذلك عندما تزداد كمية الطاقة الحرارية المنتجة، تزداد سرعة حركة تلك الجسيمات، بالإضافة إلى أن الطاقة الحرارية الأرضية هي مثال على هذا النوع من الطاقة. .
طاقة الحركة
- الطاقة المخزنة في الأجسام المتحركة، يمكن أن يزداد تخزينها مع زيادة سرعة حركة الكائنات أثناء إطلاقها.
- يتم إطلاق هذه الطاقة عندما تتوقف الأجسام أو تبطئ، ومثال على ذلك طاقة الرياح.
يبدو:
- يمكن أن يحدث الصوت بسبب تأثير القوة على مادة معينة، مما يؤدي إلى اهتزاز هذه المادة، ونتيجة لذلك تنتقل الطاقة عبر المادة.
- وعلى شكل موجات طولية، وتجدر الإشارة إلى أن كمية هذه الطاقة التي يولدها الصوت صغيرة مقارنة بأشكال الطاقة الأخرى.
كهربائي:
- تنتقل الطاقة الكهربائية عبر الأسلاك عن طريق حركة الإلكترونات، وهي جزيئات صغيرة مشحونة، مثل البرق، وهو طاقة كهربائية طبيعية.
كما ذكرنا سابقاً عن تقسيم الطاقة إلى فئتين، وتحدثنا عن الطاقة الحركية، سنتحدث عن الطاقة الكامنة.
الطاقة الكامنة
- تُعرف بالطاقة التي تنتج عن وجود الأجسام في نظام ما بترتيب معين، لأن كل جسم في النظام يؤثر على الجسم الآخر بقوة معينة.
- على سبيل المثال، الكون الذي نعيش فيه عبارة عن مجموعة كبيرة من الأنظمة المختلفة بأحجام مختلفة من الأجسام التي تتكون منها.
- من الذرات إلى الكواكب العملاقة، تتراكم الطاقة الكامنة في الأجسام.
- أو لتعديلهم لتغيير نظامهم، أو لتغيير نوع القوة التي يتصرفون بها تجاه بعضهم البعض ؛
- فمثلا: عندما يكون هناك كتاب على الأرض، يكون لهذا الكتاب طاقة كامنة، وبسبب ذلك، يكون بنفس ترتيب الأرض.
- لأن كل منهما يؤثر جاذبيًا على الآخر، وإذا كان الكتاب موجودًا في فراغ، فلن يكون لديه أي طاقة كامنة لأنه لا يوجد جسم آخر يؤثر عليه.
- تنقسم الطاقة الكامنة إلى عدة أشكال منها:
الطاقة الكيميائية
- إنها الطاقة المتراكمة في روابط الجزيئات والذرات، والتي يمكن تحويلها إلى طاقة حرارية.
- مثال على الطاقة الكيميائية هو الغاز الطبيعي. البطاريات، الكتلة الحيوية، الفحم.
الطاقة الميكانيكية
- هي الطاقة التي تتراكم في الجسم نتيجة الضغط والتوتر، على سبيل المثال.
اتفاق نووي
تتجمع الطاقة المخزنة في نواة الذرة ومكونات النواة معًا، وينتج عن اندماج هذه المكونات أو انقسامها إطلاق كميات كبيرة من المواد المشعة، مما يؤدي إلى تكوين طاقة نووية.
طاقة الجاذبية الكامنة
- الطاقة المخزنة المخفية في الأجسام نتيجة تأثير الجاذبية، بحيث تزداد هذه الطاقة مع زيادة وزن الجسم وارتفاعه فوق الأرض، ومثال على هذا الشكل. الطاقة هي الطاقة الكهرومائية.
راجع أيضًا: معلومات لا تعرفها عن الطاقة المتجددة
مصادر الطاقة
- مصادر متجددة.
- ومصادر غير متجددة.
مصادر متجددة
- في موارد الطاقة المتجددة الإنجليزية
- يتميز هذا النوع من الطاقة بكونه متجددًا باستمرار، كما أنه يتميز بالتجديد المستمر، كما يتميز بمصادره النظيفة.
أمثلة على هذه المصادر المتجددة هي:
- طاقة شمسية
- الطاقة الكهرمائية
- طاقة الرياح
موارد الطاقة غير المتجددة باللغة الإنجليزية
على الرغم من وجود مصادر متجددة ونظيفة، إلا أننا نعتمد بشكل كبير على مصادر الطاقة غير المتجددة، ومن الآثار الجانبية لهذه الطاقة أنها تلوث البيئة كثيرًا، وهذه المصادر غير متوفرة بكثرة في الطبيعة وتأتي أيضًا بشكل مختلف. نماذج.
الامثله تشمل:
- فحم
- نفط
- غاز طبيعي
- اليورانيوم
تحويلات الطاقة
هو أن الطاقات الخام المختلفة، أي الطاقات الأولية التي نتلقاها من طبيعتنا، تتغير وتتحول إلى أشكال مبسطة أخرى حتى نتمكن من استخدامها في العديد من الطرق المختلفة التي تساعدنا في حياتنا بشكل عام.
أنواع الحوالات:
1. تحولات الطاقة المنفردة
ثانيًا، التحولات متعددة الطاقة
عمليات نقل الطاقة الفردية
يشرح اسم هذه التحويلات كيفية عملها، حيث يتم تحويل الطاقة من شكل واحد إلى شكل واحد فقط.
أمثلة على هذه الطاقة هي:
- جسم الإنسان حيث يدخل الطعام الجسم على شكل طاقة كيميائية ثم يتم تحويله إلى طاقة حرارية داخل جسم الإنسان للحفاظ على درجة حرارته.
- فضلًا عن وجود الطاقة الحركية في جسم الإنسان، حيث يتم تحويل الأطعمة التي تحتوي على طاقة كيميائية إلى طاقة حركية تساعد على تحريك عضلات جسم الإنسان.
- بالطبع، في حياتنا اليومية، لكي نجري مكالمة هاتفية، يجب تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة كهرومغناطيسية حتى نتمكن من إجراء مكالمة هاتفية.
تحويلات متعددة للطاقة
يمكن أيضًا أن نفهم من اسم التحويلات أنها تمر بعدة مراحل من التحويلات للوصول إلى الشكل المناسب الذي يمكننا الاستفادة منه.
تتضمن أمثلة العديد من تحويلات الطاقة ما يلي:
- دورة ديزل. من أجل تحقيق الطاقة الميكانيكية المطلوبة في تلك الدورة، يجب أن تحدث سلسلة من التفاعلات التي تحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة حرارية، ثم طاقة ميكانيكية، ثم طاقة ميكانيكية، وهذه الطاقة هي شكلها النهائي.
- محرك السيارة. لكي تتحرك إطارات السيارات، يجب الحصول على الطاقة الميكانيكية، وللحصول على هذه الطاقة، عند تشغيل محرك السيارة، فإنه ينتج طاقة كهربائية، مما يؤدي إلى إطلاق السيارة للطاقة الكيميائية. الوقود
- عندما يتم دفع الوقود إلى السيارة عن طريق الضغط، ومع تزايد الضغط واستمراره، فإنه يتسبب في تحرك إطارات السيارة، مما ينتج عنه طاقة ميكانيكية محولة من الطاقة الكيميائية.
- دورة رانكين. تهدف هذه الدورة إلى الحصول على الطاقة الكهربائية بعد المرور بعدة تفاعلات، وهذا يحدث بطرق مختلفة.
- يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية، ثم إلى طاقة ميكانيكية، ثم إلى طاقة كهربائية.
- يتم تحويل الطاقة النووية إلى طاقة حرارية، ثم طاقة ميكانيكية، ثم طاقة كهربائية.
انظر أيضاً: تعريف الطاقة المتجددة وأنواعها
أهمية الطاقة
تعتبر الطاقة من أهم العناصر التي تقوم عليها الحياة البشرية واليومية في جميع مجالات الحياة وتستخدم في جميع المجالات لتوفير الحياة للعالم ولا تقل أهمية عن الماء والهواء.