Sains

Apa itu tenaga? »Definisi dan maknanya

Isi kandungan:

Anonim

The tenaga adalah keupayaan badan untuk melaksanakan suatu tindakan atau kerja, atau perubahan atau transformasi, dan ditunjukkan sebagai ia berpindah dari satu badan yang lain. Suatu perkara mempunyai tenaga akibat gerakannya atau kedudukannya dalam hubungan dengan kekuatan yang bertindak di atasnya. Istilah ini berasal dari ungkapan Yunani " enérgeia ", dan digunakan dalam bidang sains yang berbeza seperti kimia, fizik dan ekonomi.

Apa itu Tenaga

Isi kandungan

Ini adalah kemampuan jirim untuk melakukan fungsi sebagai akibat dari perlembagaannya (tenaga dalaman), pergerakannya (kinetik) dan kedudukannya (potensi). Ini adalah dimensi yang seimbang dengan pekerjaan, sehingga dinilai dalam unit yang sama (dalam joule) dalam sistem antarabangsa. Bergantung pada sistem fizikal, atau cara ia menjelma, pelbagai bentuk ini diambil kira: mekanikal, termal, elektrik, kimia, nuklear, elektromagnetik, dll.

Ini biasanya dapat diukur atau diukur, selain terlibat dalam semua gaya tindakan atau reaksi. Reaksi kimia, anjakan, perubahan keadaan jirim, atau bahkan keadaan rehat, mempunyai pendedahan dalam jumlah tenaga dalam kelas khas.

Salah satu asas asas menunjukkan bahawa tenaga tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, seperti yang ditetapkan oleh prinsip pemuliharaan tenaga, namun, ia dapat diubah dari satu jenis ke jenis lain, sama seperti yang berlaku ketika tenaga elektrik digunakan (juga dikenal seperti cahaya), seperti arus elektrik, haba, bunyi, cahaya dan pergerakan.

Oleh itu, jumlah tenaga sistem akhirnya kekal dan di alam semesta, oleh itu, tidak ada penciptaan atau hilangnya, melainkan berpindah dari satu sistem ke sistem lain, atau penukaran dari satu bentuk ke bentuk lain.

Oleh itu, ini adalah hasil tindakan melalui interaksi atau pertukaran empat jenis daya penting alam: elektromagnetik, graviti, nuklear kuat dan nuklear lemah.

Pelbagai sumber semula jadi atau fenomena alam mampu membekalkan dan menyediakannya dalam bentuk apa pun, itulah sebabnya ia dianggap sebagai sumber tenaga atau sumber tenaga semula jadi.

Terdapat dua jenis sumber yang boleh diperbaharui, yang ketika digunakan tidak habis, seperti sinar matahari, angin, hujan, arus sungai, dll.; dan sumber yang tidak boleh diperbaharui, yang habis ketika digunakan, seperti minyak, gas asli atau arang batu.

Fenomena ini terus menerus muncul di sekitar kita, dan ia berlaku secara semula jadi dalam pelbagai bentuk; kinetik (tenaga yang digerakkan oleh badan), potensi (tenaga yang disebabkan oleh badan oleh kedudukannya di ruang angkasa), elektrik (mampu menyalakan bola lampu atau menjalankan motor), kimia (terkandung dalam bateri dan bateri, dalam bahan bakar atau makanan), termal, nuklear, angin, hidraulik, mekanikal, berseri atau elektromagnetik, antara lain.

Sumber tenaga semula jadi

Penerokaan sumber yang tidak habis-habisnya dan pencegahan negara perindustrian daripada mengukuhkan ekonomi negara mereka, mengurangkan keperluan bahan bakar fosil yang terkumpul di wilayah asing dan hampir menghabiskan sumber daya mereka sendiri, menyebabkan mereka merangkul kekuatan nuklear dan, di mereka yang dibekalkan dengan sumber air, untuk eksploitasi hidraulik intensif dari arus air mereka.

Dalam ekonomi dan teknologi, dikatakan bahawa ini adalah sumber semula jadi, seperti teknologi, ia dimanfaatkan untuk kegunaan perindustrian dan ekonominya. Tenaga itu sendiri tidak baik untuk penggunaan akhir, melainkan sebagai perantara untuk melengkapkan keperluan lain dalam penjanaan barang dan perkhidmatan. Sebagai perkhidmatan terhad, secara historis ia menjadi punca banyak konflik untuk mengawal sumber tenaga.

Menurut pendapat ini, dikatakan bahawa terdapat dua sumber tenaga yang dapat dieksploitasi secara teknologi:

Tenaga yang boleh diperbaharui

Sumber yang boleh diperbaharui adalah sumber yang, setelah digunakan, dapat dipulihkan secara semula jadi atau buatan. Salah satu sumber yang boleh diperbaharui ini tertakluk kepada fasa-fasa yang ditahan secara semula jadi.

Terdapat pelbagai jenis tenaga boleh diperbaharui, seperti:

  • Angin.
  • Geoterma.
  • Hidraulik.
  • Gelombang pasang surut.
  • Suria.
  • Biomas
  • Gelombang pasang surut.
  • Tenaga biru.
  • Termoelektrik.
  • Gabungan nuklear.

Yang tidak boleh diperbaharui

Sumber yang tidak boleh diperbaharui dicirikan kerana sumber tenaga bumi jarang terdapat di planet bumi dan yang mana penggunaannya lebih rendah daripada penjanaan semula, ia dijumpai dalam tenaga fosil, yang berasal dari biomas yang diubah ribuan tahun yang lalu dan mempunyai bertolak ansur dengan banyak proses penukaran kerana pengumpulan sejumlah besar sisa hidup di lembangan enapan.

Terutama ia adalah mengenai penyatuan hidrogen dan karbon, hingga penciptaan jirim dengan kandungan tenaga yang tinggi seperti minyak, arang batu atau gas asli.

Sumber yang tidak boleh diperbaharui adalah:

  • Arang batu.
  • Gas asli.
  • Petroleum.
  • Nuklear atau atom, yang memerlukan uranium atau plutonium.

Sebaliknya, perlu diperhatikan bahawa hari ini sumber tenaga utama berasal dari minyak, ingat bahawa ia adalah sumber yang tidak boleh diperbaharui, dan lambat laun ia akan habis. Oleh kerana itu, sumber-sumber alternatif sedang dilaksanakan, seperti hidrogen, angin, matahari, inti atom, panas bumi, kekuatan lautan, hidroelektrik dan bioenergi, namun, beberapa memerlukan kos ekonomi yang tinggi dan mereka masih mempunyai kekurangan.

Menurut kriteria lain, mereka juga dapat disebut "sumber bersih" jika dianggap positif dalam bidang ekologi (yang dikaitkan dengan tenaga yang dapat diperbaharui); dan di sisi lain, terdapat apa yang disebut "sumber kotor" apabila dianggap negatif (berkaitan dengan sumber yang tidak boleh diperbaharui), walaupun pada hakikatnya tidak ada sumber tenaga yang benar-benar kekurangan kesan persekitaran dalam penggunaannya (yang boleh menjadi lebih kurang negatif dalam konteks yang berbeza).

Sifat Tenaga

Tenaga mempunyai sifat-sifat tertentu yang cukup berguna, seperti yang disebutkan di bawah:

  • Ia dipindahkan. Iaitu, ia dapat dipindahkan dari satu elemen ke elemen lain. Contohnya: raket yang bergerak mempunyai tenaga mekanikal. Apabila bola memukul raket, ia memindahkan tenaga kepadanya dan bola juga mengambil tenaga itu.
  • Ia boleh disimpan. Contohnya, bateri dan sel menjimatkan tenaga.
  • Ia boleh diangkut. Iaitu, ia boleh dihantar dari satu tempat ke tempat lain. Seperti elektrik yang dipindahkan melalui kabel dan juga sebagai bahan bakar yang diangkut oleh gondola.
  • Ia boleh berubah. Iaitu, ia boleh berubah dari satu jenis ke jenis yang lain. Bahan kimia boleh diubah menjadi mekanik di dalam kereta. Dan elektrik dapat dengan cepat diubah menjadi jenis lain seperti: ringan, mekanikal, Sonora, antara lain. Inilah sebabnya mengapa ia sangat berguna.
  • Terpelihara. Ini dipelihara ketika ia dipindahkan dari satu perkara ke yang lain, atau ketika satu jenis tenaga diubah menjadi yang lain. Harta ini dikenali sebagai prinsip penjimatan tenaga: tenaga tidak dihancurkan atau diciptakan, ia hanya ditukar.
  • Merendahkan. Terdapat sistem yang lebih berguna daripada yang lain (dalam aspek yang memungkinkan untuk menghasilkan lebih banyak transformasi).

Setelah tenaga telah digunakan dalam penukaran tertentu, sebahagian penggunaannya berkurang. Kemudian dikatakan bahawa ia telah direndahkan atau telah menurunkan kualitinya (tidak dikatakan bahawa ia telah dibelanjakan). Contohnya: rintangan elektrik menghasilkan haba, tetapi tidak mungkin dapat mengubah haba itu kembali menjadi arus elektrik.

Jenis tenaga

Pada masa ini terdapat empat belas jenis tenaga yang disebutkan di bawah:

Tenaga kinetik

Apabila badan bergerak, kita mengatakan bahawa ia menghasilkan atau mengandungi Tenaga Kinetik, dengan kata lain, ia adalah tenaga yang berkaitan dengan objek yang bergerak. Istilah "Kinetics" berasal dari Yunani dan berasal dari kata "kinesis" yang maknanya adalah pergerakan. Tenaga ini melibatkan penggunaan daya atau bekerja pada objek yang berada dalam keadaan rehat, cukup untuk mendorong pecutannya dan membuatnya bergerak.

Setelah mencapai percepatan itulah yang dikenal sebagai kinetik, ia tidak akan berubah, kecuali bahawa kelajuan objek bergerak berubah, jika daya luaran terkena pada badan, ia dapat mengubah arah dan kelajuannya dan akibatnya juga daya kinetik. Untuk membuat objek tersebut berhenti (kembali ke keadaan rehatnya) adalah perlu untuk menggunakan daya yang berlawanan atau negatif, yang harus sama dengan jumlah atau besarnya tenaga kinetik yang dimilikinya pada ketika itu.

Kuasa angin

Ia adalah yang dihasilkan melalui angin, jenis ini dianggap salah satu yang tertua yang telah digunakan oleh manusia bersama-sama dengan yang termal, seseorang mesti kembali ke 3.000 SM untuk memahami penggunaan pertama angin sebagai sumber Tenaga.

Tidak sampai pertengahan abad kesembilan belas tenaga muncul, berkat turbin angin pertama, yang berdasarkan bentuk dan operasi kincir angin.

Hasil daripada revolusi industri dan penciptaan mesin wap, kilang-kilang itu kehilangan makna, dengan sumber tenaga angin menjadi langkah seterusnya dalam sejarah yang tiba pada awal abad kesembilan belas. Tenaga angin pada abad ke-21 berkembang tanpa henti, terutama di negara-negara seperti Sepanyol, di mana ia telah mengalami perkembangan yang hebat, ini menjadi salah satu negara pertama di bawah Jerman di peringkat Eropah atau pada skala global, yang menggunakan tenaga seperti ini.

Tenaga geoterma

Ini adalah sejenis sumber tenaga yang boleh diperbaharui yang dicirikan dengan memanfaatkan panas yang berasal dari tanah, dengan tujuan penyaman udara dan mendapatkan air panas sanitasi dengan cara ekologi.

Penting untuk diperhatikan bahawa di zon dalaman planet Bumi, intinya terletak, ia adalah jisim pijar yang memancarkan haba dari dalam ke luar, ini menjadi sebab mengapa ketika kita semakin jauh ke bumi, Suhu akan meningkat dalam perkembangan suhu 2 hingga 4 ºC untuk setiap 100 meter yang mendalam.

Tenaga Gibbs

Tenaga bebas Gibbs atau entalpi bebas digunakan dalam kimia untuk menjelaskan sama ada tindak balas akan berlaku secara spontan atau tidak. Untuk mengira tenaga bebas Gibbs, ini dapat didasarkan pada: peningkatan atau penurunan entropi yang berkaitan dengan tindak balas, dan jumlah haba yang diperlukan atau dilepaskan olehnya.

Langkah-langkah penting dalam tenaga Gibbs untuk mengira sama ada tindak balas berlaku secara spontan atau tidak, misalnya: variasi entalpi (ΔH) yang menjelaskan jika tindak balas tersebut adalah endotermik atau eksotermik; jika mereka endotermik ΔH akan lebih besar daripada sifar, kebalikan dari eksotermik akan kurang dari sifar.

Kuasa hidroelektrik

Ini adalah yang berasal dari penggunaan air jatuh dari ketinggian tertentu. Air yang jatuh digerakkan oleh turbin menyebabkan pergerakan putaran, yang mengubahnya menjadi tenaga mekanikal, kemudian semua tenaga melewati penjana yang mengubahnya menjadi tenaga elektrik.

Antara kelebihan yang ditawarkan oleh jenis ini ialah ia adalah tenaga yang menghasilkan kecekapan tenaga yang tinggi. Ketersediaannya tidak habis-habisnya. Ia adalah tenaga yang tidak menghasilkan pelepasan toksik semasa beroperasi. Sebaliknya, bendungan atau takungan yang dibangun berfungsi sebagai penyimpanan air untuk pelaksanaan kegiatan rekreasi dan untuk penyediaan sistem pengairan.

Tenaga Cahaya

Ia adalah yang datang dari cahaya dan melaluinya. Semasa bergerak, tingkah lakunya serupa dengan gelombang elektromagnetik. Walaupun ia juga berfungsi sebagai zarah, kerana ia mempunyai kemampuan untuk berinteraksi dengan jirim. Unit Sistem Pengukuran Antarabangsa yang digunakan untuk mengukur kelas ini adalah lumen kedua.

Sebilangan tenaga cahaya dapat dipindahkan ke badan lain yang bersentuhan dengan cahaya. Permukaan tertentu mempunyai sifat fizikal dan kimia yang membolehkan mereka menyerap tenaga jenis ini. Orientasi objek berkenaan cahaya dan bentuk geometrinya juga mempengaruhi keupayaan penyerapannya.

Tenaga mekanikal

Ia adalah penting di mana pergerakan badan dan kedudukan yang mereka wakili sebelum yang lain sangat penting. Mekanik adalah hasil yang diperoleh dalam jumlah kinetik, keanjalan dan potensi yang dapat ditunjukkan oleh badan bergerak, ini dilihat lebih daripada apa-apa dalam latihan akademik orang yang belajar fizik.

Dengan cara yang sama, dikatakan juga bahawa tenaga mekanik mewakili kemampuan badan tertentu dengan jisim untuk melakukan kerja. Selalu ingat bahawa ia tidak diciptakan atau dimusnahkan, ia diubah atau dipelihara, dan oleh itu mekanik tetap berterusan dari masa ke masa, kerana interaksi daya mekanik antara zarah-zarah yang campur tangan dalam daya itu.

Tenaga nuklear

Ia adalah jenis yang dilepaskan semasa pembelahan atau peleburan inti atom. Jumlah tenaga yang diperoleh oleh proses ini jauh lebih tinggi daripada yang diperoleh oleh proses kimia.

Pada masa ini kira-kira 40 unsur radioaktif semula jadi diketahui, yang kebanyakannya mempunyai nilai nombor atom (Z) 83 yang lebih tinggi. Ini mengalami reaksi nuklear seperti kerosakan spontan atau transmutasi nuklear (pengeboman nukleus dengan neutron, proton dan inti lain).

Tenaga keupayaan

Jenis ini mewakili bahagian fizik yang paling luas, kerana memungkinkan untuk memvisualisasikan dinamika badan, bergantung pada jenis interaksi yang dipertimbangkan, graviti kimia, dan kedudukan di mana badan berada. Contoh sederhana ini berlaku: apabila objek berat diangkat, ia akan mempunyai tenaga berpotensi, kerana kedudukannya yang berkaitan dengan tanah.

Objek tersebut akan memiliki kemampuan untuk melakukan pekerjaan, kerana jika dilepaskan, benda itu akan jatuh ke tanah akibat graviti, dapat melakukan pekerjaan pada objek lain yang campur tangan pada musim gugurnya.

Tenaga kimia

Ia adalah jenis yang timbul akibat tindak balas kimia. Contohnya, pembakaran kayu atau arang batu menghasilkan tenaga kimia. Dengan cara yang sama, dapat dikatakan bahawa ia telah dibuat, dihasilkan atau dihasilkan bermula dari interaksi antara atom dan molekul.

Penting untuk diperhatikan bahawa semua yang ada dianggap jirim dan salah satu sifat jirim adalah mempunyai sifat kimia, dan apabila dua badan luaran berinteraksi, reaksi berlaku, mengubah keadaan awal atau semula jadi ("perubahan" inilah yang dikenali sebagai tenaga kimia).

Tenaga solar

Ia adalah sumber yang boleh diperbaharui yang disediakan oleh bintang terbesar dan paling dekat dengan Planet Bumi. Sinar elektromagnetik yang terpancar dari matahari memiliki kemampuan untuk memberikan daya yang cukup untuk peranti yang menggunakan elektrik untuk berfungsi untuk jangka waktu tertentu.

Sekarang, untuk memanfaatkan ini, pelbagai objek berteknologi tinggi telah dikembangkan yang akan membuatnya lebih mudah diperoleh; sebagai contoh, panel kaca besar bertanggungjawab untuk mengumpulkan tenaga matahari, yang kemudian akan diedarkan dan disimpan, sehingga dapat digunakan pada waktu malam.

Keperluan untuk menjaga alam sekitar yang semakin meningkat telah memberikan sambutan yang baik untuk penyelesaian baru ini. Dengan penggunaan tenaga matahari, pelepasan gas pencemar oleh syarikat elektrik atau pencemaran dan pembaziran air oleh syarikat hidroelektrik dihindari.

Tenaga Telluric

Mereka adalah jaringan atau jaringan yang mengelilingi planet ini dan berfungsi untuk melepaskan sebahagian tenaga yang dihasilkan di kawasan dalamnya, yang berasal dari kosmos dan pencemaran elektromagnetik buatan yang akhirnya menembusi bumi. Mereka semua diberi nama penemu mereka, dan kita hanya boleh menganggap dua yang paling penting sebagai berbahaya: rangkaian Hartmann dan rangkaian Curry.

Mereka datang, beredar dan memancar secara berterusan dari permukaan bumi dan tanah, yang berkait rapat dengan variasi energetik geo-magnetosfera, kekonduksian elektro tanah dan pengaruh gravito-magnetik Matahari dan seluruh planet ini.

Tenaga haba

Juga dikenali sebagai kalori, ia terletak di dalam sistem termodinamik yang seimbang dan dikenali dengan simbol "U". Ini diedarkan mengikut suhu mutlaknya, biasanya meningkat atau menurun dengan penghantaran tenaga, ini biasanya dilakukan dalam bentuk panas atau bekerja dalam proses termodinamik.

Tenaga air laut

Ia disebut dengan cara ini yang diperoleh dari kenaikan dan penurunan berterusan di permukaan laut, yang digunakan penggunaan alternator, untuk menghasilkan elektrik, mengubahnya menjadi tenaga elektrik, yang menjadikannya sumber bersih dan selamat. Boleh dikatakan bahawa ia adalah jenis yang boleh diperbaharui, kerana sumber yang sama tidak dapat diselesaikan kerana penggunaannya dalam kes khusus ini, di sisi lain, ia dianggap bersih kerana tidak ada jenis yang dihasilkan darinya. sisa toksik.

Walaupun demikian, ia mempunyai titik tolak dan jumlah tenaga yang dihasilkan darinya, selain kos pemasangan peralatan.

Soalan Lazim mengenai Tenaga

Apa yang dipanggil tenaga?

Sumber semula jadi yang mempunyai kemampuan untuk melakukan kerja dipanggil tenaga. Ini dapat diekstraksi dan diubah menjadi badan lain untuk digunakan untuk tujuan industri atau ekonomi dan dengan cara ini, memenuhi keperluan tertentu dalam pengeluaran barang dan perkhidmatan.

Untuk apa tenaga elektrik?

Ini adalah sumber serba boleh yang dapat ditukarkan menjadi bentuk tenaga lain untuk melakukan tugas-tugas yang dapat merangkumi dari menyalakan loji mekanikal hingga menyalakan bilik dengan bola lampu.

Dari mana datangnya tenaga elektrik?

Tenaga elektrik berasal dari sumber yang boleh diperbaharui seperti air, angin dan sinaran suria atau dari sumber yang tidak boleh diperbaharui seperti arang batu, minyak dan gas asli.

Untuk apa tenaga boleh diperbaharui?

Tenaga boleh diperbaharui berasal dari sumber semula jadi dan untuk alasan ini tidak habis-habisnya. Ini digunakan untuk membekalkan elektrik dari penghawa dingin ke rumah, dan selain memenuhi fungsi yang sama dengan tenaga yang tidak dapat diperbaharui, ini juga dapat mengurangkan pencemaran alam sekitar.

Bagaimana tenaga diukur?

Ia diukur dengan menggunakan ukuran kilowatt-hour (kWh).