Энергетики какие бывают: Виды источников энергии и их влияние на окружающую среду

Виды электроэнергетики

Все существующие виды электроэнергетики можно разделить на уже достигшие зрелости и находящиеся на стадии разработки и развития. Для одних требуется только модернизация, для других – инновационные технологические решения.

К зрелым видам электроэнергетики в первую очередь можно отнести тепловую, атомную, и гидроэнергетику. С определенными оговорками в эту группу попадают также некоторые виды альтернативной энергетики: солнечная, ветровая, приливная и пр. Они активно применяются во многих странах, но в силу некоторых ограничений не получили повсеместное распространение. Ну а на стадии формирования сейчас находятся другие виды энергетики: бестопливная энергетика, термоядерная энергетика и пр.

На территории России наибольшее распространение среди различных видов электроэнергетики получила тепловая энергетика, преимущественно газовая и угольная. Тепловые электростанции, которые работают на органическом топливе, традиционно находятся на лидирующих позициях в российской электроэнергетике. Это сложилось исторически и считается экономически оправданным.

Атомную энергетику на практике также иногда относят к подвиду тепловой электроэнергетики, потому как в результате деления атомных ядер в реакторе выделяется тепло, и далее все происходит так же, как и при сгорании органического топлива. Атомная энергетика в России — довольно популярный вид электроэнергетики. В нашей стране применяется полный цикл технологий от добычи урановых руд до выработки электроэнергии. Однако крупные аварии АЭС, которые имели место в последние десятки лет, настроили мировую общественность против этого вида электроэнергетики.

В гидроэнергетике для получения электрической энергии используют кинетическую энергию течения воды. ГЭС для функционирования требуется практически столько же электроэнергии, сколько они вырабатывают. Поэтому ГЭС, по сути, не являются генерирующими мощностями в чистом виде. Но такие станции при необходимости эффективно покрывают пиковые нагрузки, тем самым гидроэнергетика выгодно выделяется среди других видов электроэнергетики.

К альтернативным видам электроэнергетики относят ветровую и солнечную энергетику, которые по некоторым причинам не получили достаточное распространение. На данный момент ветровые и солнечные станции являются маломощными при дороговизне оборудования для них. К тому же обязательно необходим резервный источник питания (при отсутствии ветра или в ночное время соответственно). Также к альтернативным видам электроэнергетики относят приливную гидроэнергетику. Для строительства приливной электростанции необходимо морское побережье с достаточно сильными колебаниями уровня воды, иначе это будет экономически нецелесообразно.

Преимуществом альтернативных видов электроэнергетики является возобновляемость источников такой энергии. Их применение позволяет существенно сэкономить органическое топливо, сохраняя запасы углеводородов. Научные исследования, проводимые в области альтернативных видов электроэнергетики, делают их все более доступными для применения. Возобновляемая энергетика получает все большее географическое распространение по всему миру.

Существуют и другие виды электроэнергетики, технология которых пока малоизвестна. К ним можно отнести разработку прямых способов получения электроэнергии из окружающей среды с помощью накапливающихся зарядов ионосферы, использования энергии вращения земли и др. Использование различных видов электроэнергетики позволяет наиболее эффективно распределить нагрузку, покрывая мировой спрос на электроэнергию и создавая необходимый резерв мощности.

Метки: альтернативная энергетика, атомная энергетика, виды электроэнергетики, гидроэнергетика, современная электроэнергетика, тепловая энергетика, электроэнергетика, электроэнергетика в России

Интересная статья? Поделитесь ей с друзьями:

Энергетика — Что такое Энергетика?

Энергетика — это область хозяйственно-экономической деятельности, науки и техники, охватывающая энергетические ресурсы, производство, передачу, преобразование, аккумулирование и распределение различных видов энергии.

Целью энергетики является обеспечение производства энергии путем преобразования первичной, природной энергии во вторичную, например в электрическую или тепловую, энергию.
При этом производство энергии чаще всего происходит в несколько стадий:

• получение и концентрация энергетических ресурсов;
• передача ресурсов к энергетическим установкам;
• преобразование с помощью электростанций первичной энергии во вторичную;
• передача вторичной энергии потребителям.

Суммарное потребление первичной энергии в мире составляет (по состоянию на 1.1.2017):

• нефть — 31,5%,
• уголь — 28%,
• природный горючий газ — 22%,
• биотопливо — 10%,
• АЭС — 5,5%,
• гидроэнергия — 2%,
• прочие источники энергии — 1%.

Топливно-энергетические ресурсы – важнейший фактор мировой политики и успешного развития мировой экономики.
Мировое потребление первичных энергоресурсов оценивается примерно в 10 млрд т нефтяного эквивалента в год.

Энергетика каждого государства функционирует в рамках созданной энергетической системы (энергосистемы), которая представляет собой совокупность всех звеньев цепочки получения, преобразования, распределения и использования всех видов энергии, связанных в одно целое общностью режима и непрерывностью процесса производства и распределения электрической и тепловой энергии, т. е. источников энергоресурсов, электростанций, котлов, турбин, генераторов, бойлеров, линий электропередачи, трансформаторов и потребителей электрической энергии.
Ключевыми показателями деятельности энергосистемы являются установленная мощность электростанций (сумма паспортных мощностей всех генераторов электростанции, которая может меняться в процессе реконструкции действующих генераторов или установки нового оборудования), выработка электроэнергии (как правило, их единичная электрическая мощность бывает от 500 до 1000 и более МВт) и потребление электроэнергии.

Типы энергетики

Энергетику принято делить на традиционную и нетрадиционную энергетику.

Традиционная энергетика

Традиционная энергетика в начале 21 в. – основной поставщик электроэнергии в мире.
Ее получают на электростанциях (ТЭС, АЭС, ГЭС).

Нетрадиционная энергетика

А к нетрадиционной энергетике относятся возобновляемые источники энергии, включающие преобразование энергии солнечной радиации, внутренней теплоты Земли, энергии ветра, приливов; мини-ГЭС и микроГЭС; технологии получения биотоплива; магнитогидродинамические генераторы (МГД-генераторы), а также нетрадиционные технологии использования традиционных невозобновляемых источников энергии (топлив) – производство синтетического жидкого топлива, водоугольного топлива, технологии по переработке вторичных твердых бытовых отходов, новые энергетические установки или преобразователи (в т. ч. с прямым преобразованием) разных видов энергии в электрическую и тепловую, управляемый термоядерный синтез и др.

сила солнца, ветра, воды и вулканов

следующая новость >

Альтернативная энергетика: сила солнца, ветра, воды и вулканов

Альтернативная энергетика, основанная на возобновляемых источниках энергии (ВИЭ), демонстрирует большие темпы роста по всей планете. За последние четыре года ее доля в мировом потреблении электричества удвоилась и составила 20%. В России лишь 1% совокупной установленной мощности всей энергосистемы приходится на долю ВИЭ. Однако, стремление занять достойное место среди развитых стран и осознание того, что наши запасы ископаемых источников энергии хоть и велики, но не безграничны, стимулировали ряд мер по развитию этого сектора генерации. Производство энергии на основе ВИЭ получило мощную государственную поддержку

1, что вызвало интерес инвесторов. Давайте подробнее рассмотрим основные секторы альтернативной энергетики.

Солнечная энергетика

. По данным исследования Global Power Industry Outlook — 2017 добыча солнечной энергии на основе фотоэлементов – фотовольтаика — станет самым быстрорастущим сегментом альтернативной энергетики, ее доля в объеме глобальных инвестиций к 2020 г. составит 37,5%. Решающий фактор для развития солнечной энергетики — количество солнечных дней в году, а не среднегодовая температура, как ошибочно полагают многие.

Получается, Россия обладает всеми необходимыми ресурсами для освоения этого сектора энергетики. По данным Института Энергетической стратегии, потенциал солнечной энергии, поступающей на территорию РФ в течение трех дней, превышает объем годового производства электроэнергии в нашей стране. Солнечные электростанции (СЭС) уже успешно функционируют в Башкортостане, Оренбургской области, на Алтае, в Хакасии и в Крыму. На данный момент в России создано 57 проектов СЭС совокупной установленной мощностью 1089 МВт, 26 из которых уже распределены между застройщиками и будут реализованы к 2022 году.

Ветровая энергетика. Сила ветра использовалась с давних времен, и сегодня она эффективно преобразуется в электроэнергию во многих странах. В Евросоюзе совокупная установленная мощность ветроэнергетических установок (ВЭУ) составляет 10% от совокупной мощности всей энергосистемы, что превышает даже долю угольной генерации. В одной только Германии ветряки производят более 20% электроэнергии, а в Дании – 42%!

Российская Федерация обладает наибольшим в мире ветроэнергетическим потенциалом. Он составляет примерно 260 ТВт⋅ч/год, что равно 30% энергии, производимой электростанциями страны. Сейчас доля ветрогенерации у нас составляет 0,01% от общей установленной мощности энергосистемы. На 70-ти процентах территории России децентрализованное энергоснабжение, но эта зона обладает богатыми ветроресурсами. Камчатка, Магаданская область, Чукотка, Сахалин, Якутия, Бурятия, Таймыр — здесь открываются большие перспективы для развития отечественной ветрогенерации. До 2022 года в России будут построены еще 43 ветроэлектростанции (ВЭС) совокупной мощностью 1651 МВт, для сравнения: на данный момент этот показатель составляет около 80 МВт.

Гидроэнергия также входит в состав возобновляемых источников энергии. Но большие ГЭС не относятся к альтернативной энергетике, так как наносят большой вред природе. Альтернативная гидроэнергетика включает малые ГЭС, приливные и волновые электростанции. Кислогубская приливная электростанция (ПЭС) была построена в 1968 году, став первой в России. Генераторы для нее были разработаны Ленинградским электромашиностроительным заводом, входящем сегодня в состав концерна «Русэлпром». На этапе строительства сейчас находятся еще 3 ПЭС.

Волновая энергетика – одно из самых молодых направлений, оно активно развивается во всем мире и имеет большие перспективы. Волновые электростанции бывают принципиально разных видов, и все они доказали свою эффективность: волновая энергетика уже составляет 1% от мировой добычи электроэнергии. Это связано с тем, что сила морской стихии имеет очень большую мощность. В этой области энергетики Россия старается не отставать от передовых технологий. В экспериментальном режиме у нас работают уже 2 волновые установки: в Приморье и в Крыму.

Геотермальная генерация. Не стоит забывать и об энергии недр земли. Источниками перегретых вод обладают множественные вулканические зоны планеты, в их числе: Камчатка, Курильские, Японские и Филиппинские острова, обширные территории Кордильер и Анд. Потенциальная суммарная рабочая мощность геотермальных электростанций в мире уступает большинству станций на иных ВИЭ, и зоны их использования невелики. Однако, они составляют большую долю в энергетике таких стран, как Исландия, Филиппины, Мексика, Италия, Индонезия. А в России геотермальная энергия уже обеспечивает электричеством Камчатку на 40%, хотя ее ресурсы еще мало освоены. У нас есть и другие потенциальные регионы для развития геотермальной энергетики: Краснодарский край, Ставрополье, Карачаево-Черкессия, Дагестан.

При переходе на альтернативные источники энергии нужно учитывать особенности конкретного региона. Россия обладает большим потенциалом во всех областях альтернативной энергетики, что является преимуществом и стимулом к развитию технологий, снижению добычи природных ископаемых и вырубки леса, а также сохранению экологии.

---

e-sweets » Вкусы энергетиков

Энергетики — особый тип напитков, впервые появившийся в 1985 году. Выпускаться крупными компаниями в больших объемах начал в 1995 году. Главная особенность — высокое содержание кофеина. В рекламе самого первого энергетика, выпущенного в США, фигурировала фраза «кофеин в удвоенном количестве». Напитки сразу позиционировались как продукт, дающий энергию и бодрость, повышающий работоспособность и помогающий «продержаться», когда спать хочется, но нельзя. Вкусы энергетиков бывают самыми разнообразными, и ниже мы рассмотрим некоторые из них.

В действительности, энергетические напитки и правда позволяют повысить продуктивность на небольшой срок. Но когда их действие заканчивается — бороться с сонливостью приходится с удвоенной силой.

Сейчас энергетики считаются частью экстремальной и творческой культур. Поскольку потребляет их в основном молодежь, компании-производители показывают в рекламе спортсменов, музыкантов, студентов, художников. Часто бренды, выпускающие энергетически напитки, становятся спонсорами крупных мероприятий — как спортивных, так и творческих. Например, их рекламу можно увидеть на мотогонках или музыкальном фестивале.

Какие есть вкусы энергетиков

Рассмотрим разновидности вкусов энергетических напитков на примере бренда Black Monster. У банок этого напитка хорошо узнаваемый дизайн с буквой «m», будто бы нацарапанной на железе когтями зверя. Это одна из самых популярных марок энергетиков. Она нравится большинству людей, поэтому если вы вдруг еще ни разу не пили такой вид напитков, стоит начать знакомство с ними именно с «монстра»:

• Energy (черно-зеленый). Первый вышедший вкус. Именно его можно считать классическим «монстром». Универсальный вариант, нравящийся почти всем. Сладкий, сочный. Если только знакомитесь с энергетиками данного бренда — сначала попробуйте черно-зеленый. Остальные разновидности похожи на него, хоть и имеют различные особенности.
• Citron (желтый). Этот вид обязательно стоит попробовать всем, кто любит «цитрусовые» напитки вроде «фанты». По ощущениям вкус похож на смесь апельсинового сока и классического энергетика. Очень бодрящий и необычный. Имеет небольшую горчинку, будто бы от цедры апельсина. Однако, понравится не каждому, поскольку цитрусовый привкус — он сам по себе, что называется, «на любителя».
• Ultra (белый). Совсем другой вкус энергетика по той причине, что в составе напитка нет ни грамма сахара. В этой разновидности вместо него используется заменитель. Диетический энергетик без калорий. Отлично подойдет, если вы на диете или просто стремитесь похудеть, но отказываться от любимых газированных напитков не хочется. Сам вкус похож на «аскорбинки», поэтому может вам не понравиться, хотя для кого-то данная разновидность — самая любимая из всей линейки энергетиков Monster.
• Ultra Sunrise (черно-оранжевый). Еще один «цитрусовый» вкус. Отличается от желтого The Doctor тем, что не просто похож на напиток Fanta, а прямо будто бы копирует его. Конечно же, с добавлением своеобразного привкуса, который бывает только в энергетиках. Более универсален и большинству попробовавших его в первый раз сразу начинает нравиться.
• Assault (черно-красный). Очень напоминает классическую «кока-колу» по вкусу, но имеет своеобразную «кислинку». Попробовать стоит обязательно хотя бы раз, чтобы составить свое личное мнение о напитке.

Иногда можно встретить и другие вкусы «монстра». Например, Punch (розовый) и Juice (голубой). Они продаются не везде, поэтому если появится возможность попробовать – не упустите ее.

Топ энергетиков по вкусу рекомендуем составить самостоятельно, после ознакомления с ними всеми. Часто та разновидность, которую один считает лучшей, совсем не нравится другому. Если вы сами попробуете все и составите личный топ, тогда в будущем будете точно знать, какой напиток покупать вам.

В заключение

Энергетики — это своеобразные, но очень вкусные напитки. И хотя их употребляют в основном подростки и молодые люди, часто банку какого-нибудь «монстра» можно увидеть и в руках взрослого человека. Одни пьют энергетики, чтобы просто расслабиться и отдохнуть, наслаждаясь вкусом. Другие — чтобы почувствовать бодрость вместо сонливости и быстрее справиться с работой. Благодаря разнообразию вкусов, каждый может подобрать напиток для себя.

Единственное, что стоит учитывать при употреблении таких продуктов — их потенциальный вред. Пить больше одной банки в сутки крайне не рекомендуется. Из-за того, что кофеин и другие содержащиеся в напитках вещества стимулируют работу сердца, превышение нормальной дозы может привести к проблемам со здоровьем этого органа. Но если пить энергетики нечасто — бояться совершенно нечего, вреда от них будет не больше, чем от более распространенных газировок и кофе.

На сайте E-Sweets вы найдете широкий ассортимент сладостей и чипсов по оптовым ценам, предлагаем перейти в наш магазин

Виды альтернативных источников энергии — ФЕКО

На сегодняшний день альтернативные источники энергии имеют довольно широкий спрос. Виды альтернативной электроэнергетики:

• Ветроэнергетика
• Биотопливо
• Гелиоэнергетика
• Гидроэнергетика
• Грозовая энергетика
• Космическая энергетика

Ветровую энергию используют давно. Ветрогенераторы представляет собой систему лопастей, которые соединены с генератором через редуктор или напрямую. Максимальной энергии ветрогенераторы достигают на высоте более 15 метров. Современные разработки формы лопастей приспособили ветрогенераторы под все условия эксплуатации и движения воздуха: тихоходные, быстроходные и роторные.

Альтернативная энергетика представлена также биотопливом. В качестве источника энергии биотоплива служат органические отходы животного или растительного происхождения.

Наибольшей популярностью на сегодняшний день пользуются солнечные коллекторы, то есть гелиоэнергетика. Солнечная энергия один из самых перспективных источников неиссякаемой энергии. За год на поверхность земли попадает солнечного излучения в 30 000 раз больше, чем годовое потребление электроэнергии всем населением планеты. Производители совершенствуют и создают более новые и универсальные модели гелиосистем. Популярно использование комплектный пакет оборудования гелиосистем.

Ученые выяснили, что на квадратный метр приходится около 300 Вт в сутки энергии Солнца. Расчет имеет смысл в тех местах, где солнечные лучи имеют максимальные потоки.

Использование гелиосистем удачная альтернативная энергия, обладает рядом преимуществ. Приобретая солнечные коллектор, следует знать про недостатки такой системы:

• Достаточно высокая стоимость конструкций
• Непостоянство из-за зависимости от погодных условий и времени суток, в северных широтах сложно преобразовывать полученную солнечную энергию.
• Значительное повышение температур над станциями
• Невозможность использования такой энергии из-за не сезонности
• Коллекторы занимают большую площадь

Современные системы гелиоустановки производят двух типов: трубчатые и плоские. Плоские солнечные коллекторы – ящик, со спиралевидным зачерненным нагревательным элементом, медной трубкой. Спираль термоизолирована, а со стороны солнца накрыта стеклом. В качестве теплоносителя используется вода или незамерзающий теплоноситель.

10 альтернативных источников энергии, о которых вы ничего не знали

Для решения проблемы ограниченности ископаемых видов топлива исследователи во всем мире работают над созданием и внедрением в эксплуатацию альтернативных источников энергии. И речь идет не только о всем известных ветряках и солнечных батареях. На смену газу и нефти может прийти энергия от водорослей, вулканов и человеческих шагов. Recycle выбрал десять самых интересных и экологически чистых энерго-источников будущего.

Джоули из турникетов

Тысячи людей каждый день проходят через турникеты при входе на железнодорожные станции. Сразу в нескольких исследовательских центрах мира появилась идея использовать поток людей в качестве инновационного генератора энергии. Японская компания East Japan Railway Company решила оснастить каждый турникет на железнодорожных станциях генераторами. Установка работает на вокзале в токийском районе Сибуя: в пол под турникетами встроены пьезоэлементы, которые производят электричество от давления и вибрации, которую они получают, когда люди наступают на них.

Другая технология «энерго-турникетов» уже используется в Китае и в Нидерландах. В этих странах инженеры решили использовать не эффект нажатия на пьезоэлементы, а эффект толкания ручек турникета или дверей-турникетов. Концепция голландской компании Boon Edam предполагает замену стандартных дверец при входе в торговые центры (которые обычно работают по системе фотоэлемента и сами начинают крутиться) на двери, которые посетитель должен толкать и таким образом производить электроэнергию.

В голландском центре Natuurcafe La Port такие двери-генераторы уже появились. Каждая из них производит около 4600 киловатт-час энергии в год, что на первый взгляд может показаться незначительным, но служит неплохим примером альтернативной технологии по выработке электричества.

Водоросли отапливают дома

Водоросли стали рассматриваться в качестве альтернативного источника энергии относительно недавно, но технология, по мнению экспертов, очень перспективна. Достаточно сказать, что с 1 гектара площади водной поверхности, занятой водорослями, в год можно получать 150 тысяч кубометров биогаза. Это приблизительно равно объёму газа, который выдает небольшая скважина, и достаточно для жизнедеятельности небольшого поселка.

Зеленые водоросли просты в содержании, быстро растут и представлены множеством видов, использующих энергию солнечного света для осуществления фотосинтеза. Всю биомассу, будь то сахара или жиры, можно превратить в биотопливо, чаще всего в биоэтанол и биодизельное топливо. Водоросли — идеальное эко-топливо, потому что растут в водной среде и не требуют земельных ресурсов, обладают высокой продуктивностью и не наносят ущерба окружающей среде.

По оценкам экономистов, к 2018 году глобальный оборот от переработки биомассы морских микроводорослей может составить около 100 млрд долларов. Уже существуют реализованные проекты на «водорослевом» топливе — например, 15-квартирный дом в немецком Гамбурге. Фасады дома покрыты 129 аквариумами с водорослями, служащими единственным источником энергии для отопления и кондиционирования здания, получившего название Bio Intelligent Quotient (BIQ) House.

«Лежачие полицейские» освещают улицы

Концепцию выработки электроэнергии при помощи так называемых «лежачих полицейских» начали реализовывать сначала в Великобритании, затем в Бахрейне, а скоро технология дойдет и до России. Все началось с того, что британский изобретатель Питер Хьюс создал «Генерирующую дорожную рампу» (Electro-Kinetic Road Ramp) для автомобильных дорог. Рампа представляет собой две металлические пластины, немного поднимающиеся над дорогой. Под пластинами заложен электрический генератор, который вырабатывает ток всякий раз, когда автомобиль проезжает через рампу. 

В зависимости от веса машины рампа может вырабатывать от 5 до 50 киловатт в течение времени, пока автомобиль проезжает рампу. Такие рампы в качестве аккумуляторов способны питать электричеством светофоры и подсвечиваемые дорожные знаки. В Великобритании технология работает уже в нескольких городах. Способ начал распространяться и на другие страны — например, на маленький Бахрейн.

Самое удивительное, что нечто подобное можно будет увидеть и в России. Студент из Тюмени Альберт Бранд предложил такое же решение по уличному освещению на форуме «ВУЗПромЭкспо». По подсчетам разработчика, в день по «лежачим полицейским» в его городе проезжает от 1000 до 1500 машин. За один «наезд» автомобиля по оборудованному электрогенеретором «лежачему полицейскому» будет вырабатываться около 20 ватт электроэнергии, не наносящей вред окружающей среде.

Больше, чем просто футбол

Разработанный группой выпускников Гарварда, основателей компании Uncharted Play, мяч Soccket может за полчаса игры в футбол сгенерировать электроэнергию, которой будет достаточно, чтобы несколько часов подпитывать LED-лампу. Soccket называют экологически чистой альтернативой небезопасным источникам энергии, которые нередко используются жителями малоразвитых стран.

Принцип аккумулирования энергии мячом Soccket довольно прост: кинетическая энергия, образуемая от удара по мячу, передается крошечному механизму, похожему на маятник, который приводит в движение генератор. Генератор производит электроэнергию, которая накапливается в аккумуляторе. Сохраненная энергия может быть использована для питания любого небольшого электроприбора — например, настольной лампы со светодиодом.

Выходная мощность Soccket составляет шесть ватт. Генерирующий энергию мяч уже завоевал признание мирового сообщества: получил множество наград, был высоко оценен организацией Clinton Global Initiative, а также получил хвалебные отзывы на известной конференции TED.

Скрытая энергия вулканов

Одна из главных разработок в освоении вулканической энергии принадлежит американским исследователям из компаний-инициаторов AltaRock Energy и Davenport Newberry Holdings. «Испытуемым» стал спящий вулкан в штате Орегон. Соленая вода закачивается глубоко в горные породы, температура которых благодаря распаду имеющихся в коре планеты радиоактивных элементов и самой горячей мантии Земли очень высока. При нагреве вода превращается в пар, который подается в турбину, вырабатывающую электроэнергию.

На данный момент существуют лишь две небольшие действующие электростанции подобного типа – во Франции и в Германии. Если американская технология заработает, то, по оценке Геологической службы США, геотермальная энергия потенциально способна обеспечить 50% необходимого стране электричества (сегодня ее вклад составляет лишь 0,3%).

Другой способ использования вулканов для получения энергии предложили в 2009 году исландские исследователи. Рядом с вулканическими недрами они обнаружили подземный резервуар воды с аномально высокой температурой. Супер-горячая вода находится где-то на границе между жидкостью и газом и существует только при определенных температуре и давлении.

Ученые могли генерировать нечто подобное в лаборатории, но оказалось, что такая вода встречается и в природе — в недрах земли. Считается, что из воды «критической температуры» можно извлечь в десять раз больше энергии, чем из воды, доведенной до кипения классическим образом.

Энергия из тепла человека

Принцип термоэлектрических генераторов, работающих на разнице температур, известен давно. Но лишь несколько лет назад технологии стали позволять использовать в качестве источника энергии тепло человеческого тела. Группа исследователей из Корейского ведущего научно-технического института (KAIST) разработала генератор, встроенный в гибкую стеклянную пластинку.

Такой гаджет позволит фитнес-браслетам подзаряжаться от тепла человеческой руки — например, в процессе бега, когда тело сильно нагревается и контрастирует с температурой окружающей среды. Корейский генератор размером 10 на 10 сантиметров может производить около 40 милливат энергии при температуре кожи в 31 градус Цельсия.

Похожую технологию взяла за основу молодая Энн Макосински, придумавшая фонарик, заряжающийся от разницы температур воздуха и человеческого тела. Эффект объясняется использованием четырех элементов Пельтье: их особенностью является способность вырабатывать электричество при нагреве с одной стороны и охлаждении с другой стороны.

В итоге фонарик Энн производит довольно яркий свет, но не требует батарей-акуумуляторов. Для его работы необходима лишь температурная разница всего в пять градусов между степенью нагрева ладони человека и температурой в комнате.

Шаги по «умной» тротуарной плитке

На любую точку одной из оживленных улиц приходится до 50000 шагов в день. Идея использовать пешеходный поток для полезного преобразования шагов в энергию была реализована в продукте, разработанном Лоуренсом Кемболл-Куком, директором британской Pavegen Systems Ltd. Инженер создал тротуарную плитку, генерирующую электроэнергию из кинетической энергии гуляющих пешеходов.

Устройство в инновационной плитке сделано из гибкого водонепроницаемого материала, который при нажатии прогибается примерно на пять миллиметров. Это, в свою очередь, создаёт энергию, которую механизм преобразует в электричество. Накопленные ватты либо сохраняются в литиевом полимерном аккумуляторе, либо сразу идут на освещение автобусных остановок, витрин магазинов и вывесок.

Сама плитка Pavegen считается абсолютно экологически чистой: ее корпус изготовлен из нержавеющей стали специального сорта и переработанного полимера с низким содержанием углерода. Верхняя поверхность изготовлена из использованных шин, благодаря этому плитка обладает прочностью и высокой устойчивостью к истиранию.

Во время проведения летней Олимпиады в Лондоне в 2012 году плитку установили на многих туристических улицах. За две недели удалось получить 20 миллионов джоулей энергии. Этого с избытком хватило для работы уличного освещения британской столицы.

Велосипед, заряжающий смартфоны

Чтобы подзарядить плеер, телефон или планшет, необязательно иметь под рукой розетку. Иногда достаточно лишь покрутить педали. Так, американская компания Cycle Atom выпустила в свет устройство, позволяющее заряжать внешний аккумулятор во время езды на велосипеде и впоследствии подзаряжать мобильные устройства. 

Продукт, названный Siva Cycle Atom, представляет собой легкий велосипедный генератор с литиевым аккумулятором, предназначенным для питания практически любых мобильных устройств, имеющих порт USB. Такой мини-генератор может быть установлен на большинстве обычных велосипедных рам в течение считанных минут. Сам аккумулятор легко снимается для последующей подзарядки гаджетов. Пользователь занимается спортом и крутит педали — а спустя пару часов его смартфон уже заряжен на 100 поцентов.

Компания Nokia в свою очередь тоже представила широкой публике гаджет, присоединяемый к велосипеду и позволяющий переводить кручение педалей в способ получегия экологически безопасной энергии. Комплект Nokia Bicycle Charger Kit имеет динамо-машину, небольшой электрический генератор, который использует энергию от вращения колес велосипеда и подзаряжает ей телефон через стандартный двухмиллиметровый разъем, распространенный в большинстве телефонов Nokia.

Польза от сточных вод

Любой крупный город ежедневно сбрасывает в открытые водоемы гигантское количество сточных вод, загрязняющих экосистему. Казалось бы, отравленная нечистотами вода уже никому не может пригодиться, но это не так — ученые открыли способ создавать на ее основе топливные элементы.

Одним из пионеров идеи стал профессор Университета штата Пенсильвания Брюс Логан. Общая концепция весьма сложная для понмания неспециалиста и построена на двух столпах — применении бактериальных топливных ячеек и установке так называемого обратного электродиализа. Бактерии окисляют органическое вещество в сточных водах и производят в данном процессе электроны, создавая электрический ток.

Для производства электричества может использоваться почти любой тип органического отходного материала – не только сточные воды, но и отходы животноводства, а также побочные продукты производств в виноделии, пивоварении и молочной промышленности. Что касается обратного электродиализа, то здесь работают электрогенераторы, разделенные мембранами на ячейки и извлекающие энергию из разницы в солености двух смешивающихся потоков жидкости.

«Бумажная» энергия

Японский производитель электроники Sony разработал и представил на Токийской выставке экологически чистых продуктов био-генератор, способный производить электроэнергию из мелко нарезанной бумаги. Суть процесса заключается в следующем: для выделения целлюлозы (это длинная цепь сахара глюкозы, которая находится в зеленых растениях) необходим гофрированный картон.

Цепь разрывается с помощью ферментов, а образовавшаяся от этого глюкоза подвергается обработке другой группой ферментов, с помощью которых высвобождаются ионы водорода и свободные электроны. Электроны направляются через внешнюю цепь для выработки электроэнергии. Предполагается, что подобная установка в ходе переработки одного листа бумаги размером 210 на 297 мм может выработать около 18 Вт в час (примерно столько же энергии вырабатывают 6 батареек AA).

Метод является экологически чистым: важным достоинством такой «батарейки» является отсутствие металлов и вредных химических соединений. Хотя на данный момент технология еще далека от коммерциализации: электричества вырабатывается достаточно мало – его хватает лишь на питание небольших портативных гаджетов.

Смотреть далее: 10 самых красивых ветряных электростанций мира

Энергетики Таджикистана не выдерживают обещанный лимит электричества | События в мире — оценки и прогнозы из Германии и Европы | DW

В доме жительницы Гисарского района Таджикистана Махфузы Джумаевой отключения электричества начались задолго до официального ввода лимита по всей стране. «Вчера свет был с пяти до девяти утра. А вечером дали в пять, а в десять отключили. Получается, нам дают всего 9-10 часов, а обещали 12, но этих 12 часов мы не видим», — рассказывает Махфуза. Обращения к местным властям и представительству энергохолдинга не дают результатов. В большинстве случаев, по словам Махфузы, они объясняют отключения ремонтными работами на линиях.

Ужин на костре

Единой системы отопления после распада Советского Союза не осталось. Люди здесь ставят в квартиры электрические обогреватели. «Сейчас, когда холодно, мы ставим печку в одну комнату и всей семьей спим в ней. А еду готовим с помощью газовых баллонов. Правда и газ сейчас подорожал, и перебои часто бывают с поставкой. Тогда во дворе на костре готовим ужины», — рассказывает Махфуза. Некоторые, по ее словам, все-таки нашли выход из сложившейся ситуации и за определенную плату подключают своим дома к так называемой «красной линии». «Эта линия — экстренная, для больниц, хлебзавода и других важных объектов. У кого были деньги, протягивали ее себе. Правда, сейчас в районе новое руководство, которое не идет на такие шаги. Но кто подключился к этой линии раньше, у тех свет есть».

Жалобы на отключения электроэнергии ежедневно поступают в редакции таджикских СМИ, которые регулярно освещают ситуацию с подачей электричества по всей стране. «Как только у нас появилась первая заметка, где были указаны телефоны, в первый же день поступило 15 звонков со всех регионов республики, — рассказывает секретарь-референт одной из местных газет Татьяна Саидова. — Люди просят помощи, потому что дети болеют. Особенно страдают старики. Некоторые звонят и спрашивают, когда у них будет свет. Звонки поступают практически каждый день — сегодня например их было уже пять».

Открытые вопросы транзита и тарифов

Отреагировало на жалобы граждан страны и руководство энергохолдинга «Барки тоджик». На днях холдинг объявил, что дежурные телефоны на время введения лимита электроэнергии будут работать круглосуточно. В этом году ситуация с энергоснабжением будет намного лучше, считают энергетики, так как водохранилища Нурекской и Сангтудинской ГЭС заполнены до максимальной отметки. Дефицит электроэнергии этой зимой составит 2 миллиарда кВтч, что по сравнению с прошлым годом в два раза меньше, подчеркнул источник Deutsche Welle. «Импорт электричества из соседнего Узбекистана в этом году не рассматривается, так как их цены для нас не приемлемы. За 1 кВтч они просят чуть более 4 центов», — отметил глава «Барки тоджик». А вот поступление электричества из Туркмении в Таджикистан все еще остается под вопросом. Таджикская сторона заявила о намерениях продолжать переговоры с Узбекистаном о транзите туркменского электричества по его линиям электропередач.

Одновременно «Барки тоджик» предлагает увеличить тарифы на электроэнергию в стране с начала следующего года. В частности, тарифы для населения — на 20 процентов, а для юридических лиц — на четверть. Международные финансовые организации рекомендовали Таджикистану повысить стоимость электроэнергии до конца 2010 года до двух с половиной центов за 1 кВтч, чтобы довести энергетический сектор республики до уровня рентабельности и сделать его привлекательным для потенциальных зарубежных инвесторов.

Автор: Хайрулло Мирсаидов, Худжанд
Редактор: Михаил Бушуев

форм энергии — Управление энергетической информации США (EIA)

Потенциальная энергия

Потенциальная энергия — это запасенная энергия и энергия положения.

---

Химическая энергия — это энергия, хранящаяся в связях атомов и молекул. Батареи, биомасса, нефть, природный газ и уголь являются примерами химической энергии. Химическая энергия преобразуется в тепловую, когда люди сжигают дрова в камине или сжигают бензин в двигателе автомобиля.

Механическая энергия — это энергия, запасенная в объектах за счет напряжения. Сжатые пружины и растянутые резиновые ленты являются примерами сохраненной механической энергии.

Ядерная энергия — это энергия, запасенная в ядре атома, то есть энергия, которая удерживает ядро ​​вместе. Когда ядра объединяются или расщепляются, может выделяться большое количество энергии.

Гравитационная энергия — это энергия, запасенная в высоте объекта.Чем выше и тяжелее объект, тем больше гравитационной энергии сохраняется. Когда человек едет на велосипеде с крутого холма и набирает скорость, гравитационная энергия превращается в энергию движения. Гидроэнергетика — еще один пример гравитационной энергии, когда гравитация заставляет воду спускаться через гидроэлектрическую турбину для производства электроэнергии.

Кинетическая энергия

Кинетическая энергия — это движение волн, электронов, атомов, молекул, веществ и объектов.

---

Энергия излучения — это электромагнитная энергия, которая распространяется поперечными волнами. Лучистая энергия включает видимый свет, рентгеновские лучи, гамма-лучи и радиоволны. Свет — это один из видов лучистой энергии. Солнечный свет — это лучистая энергия, которая обеспечивает топливо и тепло, которые делают возможной жизнь на Земле.

Тепловая энергия , или тепло, — это энергия, возникающая в результате движения атомов и молекул в веществе. Тепло увеличивается, когда эти частицы движутся быстрее.Геотермальная энергия — это тепловая энергия земли.

Энергия движения — это энергия, запасенная при движении объектов. Чем быстрее они движутся, тем больше энергии сохраняется. Чтобы заставить объект двигаться, требуется энергия, и энергия высвобождается, когда объект замедляется. Ветер — это пример энергии движения. Ярким примером энергии движения является автокатастрофа — автомобиль полностью останавливается и высвобождает всю свою энергию движения сразу в неконтролируемый момент.

Звук — это движение энергии через вещества в продольных (сжатие / разрежение) волнах.Звук возникает, когда сила заставляет объект или вещество вибрировать. Энергия передается через вещество волной. Обычно энергия звука меньше, чем в других формах энергии.

Электрическая энергия доставляется крошечными заряженными частицами, называемыми электронами, обычно движущимися по проводу. Молния — это пример электрической энергии в природе.

10 видов энергии и примеры

Энергия определяется как способность выполнять работу.Энергия бывает разных форм. Вот 10 распространенных типов энергии и их примеры.

Механическая энергия

Механическая энергия — это энергия, возникающая в результате движения или местоположения объекта. Механическая энергия — это сумма кинетической энергии и потенциальной энергии.

Примеры: Объект, обладающий механической энергией, имеет как кинетическую, так и потенциальную энергию, хотя энергия одной из форм может быть равна нулю. Движущийся автомобиль обладает кинетической энергией.Если вы поднимете машину в гору, она будет обладать кинетической и потенциальной энергией. Книга, лежащая на столе, обладает потенциальной энергией.

Тепловая энергия

Тепловая энергия или тепловая энергия отражает разницу температур между двумя системами.

Пример: Чашка горячего кофе обладает тепловой энергией. Вы производите тепло и получаете тепловую энергию по отношению к окружающей среде.

Ядерная энергия

Ядерная энергия — это энергия, возникающая в результате изменений в атомных ядрах или ядерных реакций.

Пример: Ядерное деление, ядерный синтез и ядерный распад являются примерами ядерной энергии. Атомный взрыв или мощность от атомной станции являются конкретными примерами этого типа энергии.

Химическая энергия

Химическая энергия возникает в результате химических реакций между атомами или молекулами. Существуют разные виды химической энергии, такие как электрохимическая энергия и хемилюминесценция.

Пример: Хорошим примером химической энергии является электрохимический элемент или батарея.

Электромагнитная энергия

Электромагнитная энергия (или лучистая энергия) — это энергия света или электромагнитных волн.

Пример: Любая форма света обладает электромагнитной энергией, включая части спектра, которые мы не видим. Радио, гамма-лучи, рентгеновские лучи, микроволны и ультрафиолетовый свет являются некоторыми примерами электромагнитной энергии.

Sonic Energy

Звуковая энергия — это энергия звуковых волн. Звуковые волны распространяются по воздуху или другой среде.

Пример : Звуковой удар, песня, проигранная на стереосистеме, ваш голос.

Гравитационная энергия

Энергия, связанная с гравитацией, включает притяжение между двумя объектами в зависимости от их массы. Он может служить основой для механической энергии, такой как потенциальная энергия объекта, помещенного на полку, или кинетическая энергия Луны на орбите вокруг Земли.

Пример : Гравитационная энергия удерживает атмосферу на Земле.

Кинетическая энергия

Кинетическая энергия — это энергия движения тела. Он колеблется от 0 до положительного значения.

Пример : Пример — ребенок качается на качелях. Независимо от того, движутся ли качели вперед или назад, значение кинетической энергии никогда не бывает отрицательным.

Потенциальная энергия

Потенциальная энергия — это энергия положения объекта.

Пример : Когда ребенок, раскачивающийся на качелях, достигает вершины дуги, у нее появляется максимальная потенциальная энергия.Когда она находится ближе всего к земле, ее потенциальная энергия минимальна (0). Другой пример — подбрасывание мяча в воздух. В самой высокой точке потенциальная энергия наибольшая. Когда мяч поднимается или падает, он обладает комбинацией потенциальной и кинетической энергии.

Энергия ионизации

Энергия ионизации — это форма энергии, которая связывает электроны с ядром своего атома, иона или молекулы.

Пример : Первая энергия ионизации атома — это энергия, необходимая для полного удаления одного электрона.Вторая энергия ионизации — это энергия для удаления второго электрона, и она больше, чем энергия, необходимая для удаления первого электрона.

10 видов энергии и примеры

Энергия определяется как способность выполнять работу. Есть много разных форм энергии. Согласно закону сохранения энергии, энергия может преобразовываться в другие формы, но никогда не создается и не разрушается. Вот список из 10 распространенных типов энергии и примеры каждого из них. Любой объект может обладать несколькими видами энергии.

Кинетическая энергия

Кинетическая энергия — это энергия движения. Он колеблется от нуля до положительного значения.

Пример : Пример кинетической энергии — ребенок, раскачивающийся на качелях. В верхней части дуги качания кинетическая энергия равна нулю. Независимо от того, качается ли ребенок вперед или назад, кинетическая энергия всегда равна нулю или положительна.

Потенциальная энергия

Кинетическая энергия часто обсуждается с потенциальной энергией, потому что эти две формы энергии легко преобразуются друг в друга.Потенциальная энергия — это энергия положения объекта.

Примеры : Классический пример потенциальной энергии — яблоко, лежащее на столе. Потенциальная энергия яблока равна нулю по отношению к столу, но положительна по отношению к полу, на котором стоит стол. В случае качающегося ребенка потенциальная энергия максимальна, когда качели максимальны, и минимальна (ноль), когда качели находятся ближе всего к земле.

Механическая энергия

Механическая энергия — это сумма кинетической и потенциальной энергии системы.Это энергия, возникающая в результате движения или физического местоположения объекта. Либо кинетическая, либо потенциальная энергия может быть равна нулю в любой момент времени.

Пример : Автомобиль, движущийся вверх и вниз по холму, обладает как кинетической, так и потенциальной энергией. Автомобиль получает потенциальную энергию по мере приближения к вершине холма. Если не задействовать тормоза, он приобретает кинетическую энергию при спуске с холма.

Ядерная энергия

Ядерная энергия — это энергия атомного ядра. Он может высвобождаться в результате ядерных реакций или других изменений в ядре.

Примеры : Радиоактивный распад, ядерное деление и ядерный синтез являются примерами ядерной энергии. Другие примеры включают ядерную энергию и энергию, выделяемую атомным взрывом.

Энергия ионизации в плазменном шаре — один из основных видов энергии. (Хэл Гейтвуд)

Энергия ионизации

Так же, как атомное ядро ​​имеет энергию, электроны, вращающиеся вокруг ядра, обладают такой же энергией. Энергия ионизации — это энергия, с помощью которой электроны связываются с молекулой, атомом или ионом.

Пример : Первая энергия ионизации — это энергия, необходимая для полного удаления одного электрона. Вторая энергия ионизации — это энергия, необходимая для удаления второго электрона. Она всегда больше первой энергии ионизации.

Химическая энергия

Химическая энергия — это энергия, выделяемая или поглощаемая в результате химических реакций между атомами и молекулами. Как и энергия ионизации, это энергия, связанная с электронами. Химическая энергия может быть разделена на дополнительные категории энергии, включая хемилюминесценцию и электрохимическую энергию.

Примеры : Светящаяся палочка испускает свет в результате химической реакции. Батарея вырабатывает электрическую энергию в результате химической реакции.

Электромагнитная энергия

Электромагнитная энергия также называется лучистой энергией. Это энергия света, магнетизма или электромагнитного излучения.

Примеры : Любая часть электромагнитного спектра имеет энергию, включая радио, микроволны, видимый свет, рентгеновские лучи, гамма-излучение и ультрафиолетовый свет.Точно так же магниты создают электромагнитное поле и обладают энергией.

Тепловая энергия

Тепловая энергия — это энергия, связанная с теплом. Это разновидность электромагнитной энергии. Тепловая энергия отражает разницу температур между двумя системами.

Пример : Чашка горячего кофе обладает тепловой энергией. Он отдает тепло в окружающую среду.

Sonic Energy

Звуковая энергия — это энергия, связанная со звуковыми волнами. Звуковые волны проходят через воздух или любую другую среду.

Примеры : Примеры звуковой энергии включают звуковой удар, ваш голос или песню.

Гравитационная энергия

Гравитационная энергия — это энергия притяжения между объектами, основанная на их массе. Часто он служит основой для механической энергии, поскольку объекты обладают потенциальной энергией по отношению друг к другу и могут приближаться друг к другу.

Примеры : Гравитационная энергия между Землей и Луной создает орбиту Луны. Гравитационная энергия удерживает атмосферу на Земле.

Ссылки

• Харпер, Дуглас. «Энергия». Интернет-словарь этимологии .
• Лофты, G; O’Keeffe D; и другие. (2004). «11 — Механические взаимодействия». Jacaranda Physics 1 (2-е изд.). Милтон, Квинсленд, Австралия: John Willey & Sons Australia Ltd. ISBN 978-0-7016-3777-4.
• Смит, Кросби (1998). Наука об энергии — Культурная история физики энергетики в викторианской Британии . Издательство Чикагского университета. ISBN 978-0-226-76420-7.

Связанные сообщения

Энергия — Виды энергии

Типы энергии

Энергия невидима, но она повсюду вокруг нас и по всей вселенной. Мы используем его каждый день, он есть в наших телах, а часть его поступает с других планет! Энергия никогда не может быть создана или уничтожена, но ее форма может быть преобразована и изменена. Например, химическая энергия, которую мы получаем от пищи, превращается в кинетическую и тепловую энергию (см. Ниже), когда мы ходим, и звуковую энергию, когда мы кричим.Вот отличное видео ученых, демонстрирующее множество способов передачи и преобразования энергии.

В следующих главах описываются различные формы, которые может принимать энергия, а также история, лежащая в основе человека, энергии, топлива и окружающей среды.

Виды энергии

Сначала давайте взглянем на различные формы, которые может принимать энергия, и на то, как они могут быть преобразованы.

Кинетический — Все, что движется, обладает такой энергией. Чтобы бегать, ездить на велосипеде, лазать и перемещать мышь в компьютере, мы используем кинетическую энергию.

Radiant — лучистая энергия означает свет. Примеры объектов, обладающих лучистой энергией, — это Солнце, лампочки и экраны наших компьютеров. Растения превращают световую энергию в химическую энергию (пищу), которая помогает им расти, это называется фотосинтезом.

Звук — чем громче мы кричим, тем больше звуковой энергии мы используем. Помимо наших голосов, существует множество других примеров звуковой энергии — гитары обладают звуковой энергией, когда их щипают с использованием кинетической энергии. То же самое и с тормозами на велосипедах, когда мы едем быстро.

Thermal — Если вы когда-нибудь носили термобелье, то могли догадаться, что тепловая энергия — это тепло! Солнце испускает тепловую энергию, как и радиаторы отопления, и огонь. Даже лампочки, когда они горят долгое время — ой!

Эластик — растяните резинку или потяните ее назад на рогатке, и вы получите энергию упругости. Этот вид энергии известен как «потенциальная энергия», поскольку она может накапливаться до тех пор, пока не высвободится — обычно уступая место кинетической энергии!

Gravitational — Вы когда-нибудь падали с дерева? Тогда вы стали жертвой гравитационной энергии.Гравитационная энергия — это сила, которая удерживает нас на земле. Гравитационная энергия — вот почему спуск на велосипеде быстрее, чем подъем на гору, и почему прыгуны с трамплина всегда возвращаются на землю.

Химический — Химическая энергия бывает разных форм. Мы получаем химическую энергию из пищи, которую используем, чтобы бегать, двигаться и разговаривать (кинетическая и звуковая энергия). Химическая энергия хранится в топливе, которое мы сжигаем, чтобы высвободить тепловую энергию — это один из способов производства электричества, дополнительную информацию см. В разделе «Электричество».

Ядерная энергия — Ядерная энергия — это энергия, хранящаяся в крошечных атомах. Атомы невидимы и составляют элементы всей вселенной! Эти крошечные частицы состоят из трех частей: протонов, электронов и нейтронов. Ядерная энергия высвобождается, когда атомы соединяются (слияние) или расщепляются (деление). Это преобразует энергию в тепловую и лучистую. Солнце использует ядерную энергию для производства света и тепла.

Преобразование энергии
Когда мы идем на пробежку, мы используем химическую энергию в наших телах для создания движения (кинетической энергии), которое, в свою очередь, преобразуется в тепло (тепловую энергию).Велосипедный спуск требует кинетической и гравитационной энергии. Трение между шинами и дорогой также приводит к небольшому нагреву шин с выделением тепловой энергии. Какую форму примет часть этой энергии при торможении?

Подробнее: Топливо для людей

Какие бывают виды энергии

Энергия — она ​​нужна нам, чтобы остаться в живых. Но что это такое и с какими «вкусами»? Давайте разберемся.

Химическая энергия превратилась в электрическую энергию, превращенную в кинетическую энергию, в тепловую энергию и в электромагнитную энергию на одной фотографии. Примерка.
Изображение через Pixabay.

Так же, как существует много разных способов выполнения работы, существует также много видов энергии. В качестве общей рекомендации мы разделили его на два основных типа и несколько подтипов. Физики измеряют энергию в джоулях, хотя более привычной единицей измерения может быть калория. Теперь давайте взглянем на:

.

Потенциальная и кинетическая энергия

Два кусочка энергетического пирога (по крайней мере, в нашем понимании) — это кинетическая и потенциальная энергия.Каждый тип энергии, который мы будем обсуждать сегодня, представляет собой особую форму любого из этих двух. Кинетическая энергия — это энергия, активно выполняющая работу прямо сейчас (например, перемещение объекта или его нагрев), в то время как потенциальная энергия — это то, что в настоящее время «хранится», которое может быть высвобождено при соблюдении правильных обстоятельств.

Энергия не может быть создана или уничтожена, но может быть преобразована. Если вы, например, поднимаете яблоко над головой, вы преобразуете кинетическую (движение) энергию в потенциальную (яблоко хочет упасть и сделает это, если вы отпустите его).Когда он падает, вся потенциальная энергия, которую вы храните внутри плода, снова превращается в кинетическую энергию. В качестве альтернативы батарея хранит химическую (потенциальную) энергию. Его можно превратить в электрическую энергию, а затем в свет и тепло в вашем смартфоне (оба типа кинетической энергии).

Итак, давайте начнем с рассмотрения одного из самых захватывающих, на мой взгляд, видов энергии:

Тепловая энергия

Инфракрасная фотография группы людей.
Изображение предоставлено Невитом Дилменом / Викимедиа.

Как показывает практика, вся энергия подчиняется принципу преобразования энергии , за исключением тепловой энергии. Обратите внимание, что то, что мы воспринимаем как тепла, — это не тепловая энергия как таковая, а передача тепловой энергии. То, что кажется теплым на ощупь, обладает большей тепловой энергией, чем вы — и вы ее получаете. То, что кажется холодным, забирает у вас энергию. Поток энергии — это то, что вы воспринимаете как «горячий» или «холодный».

Таким образом, температура — это то, насколько плотно упакована тепловая энергия в объекте.

Сама тепловая энергия — это беспорядочное движение частиц внутри объекта. Это сумма кинетической и потенциальной энергии молекул, движущихся, вращающихся или колеблющихся случайным образом. Тепловая энергия случайным образом распределяется между этими частицами или атомами и, как таковая, является мерой энтропии — физической системы, лишенной порядка или предсказуемости. Второй закон термодинамики гласит, что энтропия изолированной системы никогда не уменьшается. Проще говоря, этот второй закон в основном гласит, что вы не можете взять горячий объект (состояние с высокой энтропией) и охладить его (состояние с низкой энтропией), не переливая эту энергию в другом месте.

Окружным путем это также означает, что тепловая энергия не может быть преобразована, а только передана. В тепловой энергии нет ничего плохого, но она настолько беспорядочная, что мы не можем эффективно направить ее на преобразование. Тепловая энергия также хочет выровнять как можно больше в максимально широком объеме (в идеале, во всей Вселенной, в своей книге). Это, наряду с ее бесполезным характером, является причиной того, почему тепловая энергия часто рассматривается как «остаточный» вид энергии, в которую распадается вся остальная энергия.

Взаимодействие между тепловой энергией и физической работой закреплено в первом законе термодинамики. Этот закон также показывает нам, как heat , то есть дисбаланс тепловой энергии, можно использовать для выполнения работы. Короче говоря, в нем говорится, что энергетическое состояние замкнутой системы — это разница между изменениями тепла (приростом энергии) и выполненной работой (расходом энергии).

Сама по себе тепловая энергия не может выполнять работу, но дисбаланс и последующая передача тепловой энергии могут.Горячая духовка более энергичная, чем холодная, но ни одна из них не двигается сама по себе. Огонь в топках паровоза не ведет прямо вперед. Однако они нагревают воду, которая затем расширяется в пар, и это (вызванное теплом) изменение состояния и объема преобразуется в движение. Если вы хотите понять это физически, движения отдельных частиц воды могут стать настолько беспокойными, что она превратится в пар; затем движения этих молекул пара передаются (посредством удара) различным поршням, которые они приводят в движение в двигателе, эффективно преобразовывая поток тепловой энергии в движение.

Итак, если подвести итог, тепловая энергия — это хипстер энергий. Сам по себе он не может быть преобразован в другие виды энергии. Только разность тепловой энергии может быть преобразована / использована для выполнения работы. Эффективность таких процессов никогда не будет 100% — вы никогда не сможете утилизировать всю энергию тепла.

Механическая энергия

Старый паровой двигатель использовался для слива воды из шахт где-то в Германии.
Изображение через Pixabay.

Механическая энергия — это общая потенциальная и кинетическая энергия, возникающая в результате движения или текущего местоположения физических объектов.

Кинетическая механическая энергия характеризует движущиеся физические тела и представляет собой половину произведения между его массой и квадратом его скорости. Чем тяжелее объект и чем быстрее он движется, тем труднее его остановить (т.е. тем больше кинетической энергии). Потенциальная механическая энергия зависит от положения тела относительно других тел.

Потенциальная механическая энергия часто связана с силами, которые действуют против поля консервативной силы. Консервативные силы — это силы, не зависящие от траектории движения, такие как гравитация или электростатические взаимодействия между частицами.Самый простой способ проиллюстрировать потенциальную механическую энергию — это представить, что вы несете ведро с водой по лестнице. Если затем вылить воду, она стечет на землю. Вы сохраняете потенциальную энергию в воде, действуя против гравитационного поля (т.е. вы поднимаете воду). Когда вы выпустили ее из ведра, эта вода израсходовала свою потенциальную энергию в виде кинетической энергии под действием силы тяжести.

Интересное свойство механической энергии состоит в том, что в изолированной идеальной системе она постоянна.Однако в реальных системах неконсервативные силы (такие как трение или сопротивление воздуха) в конечном итоге истощают механическую энергию, превращая ее в тепло.

Химическая энергия

Знаете ли вы, что имеет много химической энергии? Шоколад. Но, если вы хотите что-то с большим количеством химической энергии, вам нужен динамит.

Или старший брат динамита, которого так боялись: диетическая кока-кола и Mentos.
Изображение из Википедии.

Химическая энергия — это потенциальная энергия, хранящаяся в химических связях вещества.Наши тела разрывают открытые связи во время клеточного дыхания, чтобы получить этот тип энергии. Химическая энергия также выделяется, когда мы взрываем динамитную шашку, загружая дрова в камин, нажимая на педаль газа и когда аккумулятор вашего смартфона вырабатывает электричество.

Если одно вещество может реагировать с другим и претерпевать преобразование посредством химической реакции, оно обладает химической энергией. Эта энергия равна разнице между содержанием энергии продуктов и реагентов (если температура остается постоянной).Не имеет большого значения, что именно это за изменение — это может быть изменение в расположении атомов в молекуле; это может включать в себя разборку и создание новых продуктов. Пока происходит химическое изменение, оно либо генерирует, либо поглощает энергию.

Возгорание, эта веселая штука, поддерживающая мир, является прекрасным примером высвобождения химической энергии. Огонь — это то, что происходит, когда молекулы кислорода связываются с различными соединениями, высвобождая энергию в своих связях.

Электроэнергия

Этот тип энергии является результатом протекания электрического заряда через проводник из-за электрического притяжения или отталкивания между заряженными частицами.Электрическая энергия может быть потенциальной (статическое электричество) или кинетической (когда заряды находятся в движении, то есть электрический ток).

Он генерируется из-за разницы в электрическом потенциале между двумя или более объектами в данной системе. Это также может быть вызвано кинетической силой, посредством движения петли или диска из медной проволоки вокруг полюсов магнита. Вообще говоря, это работает, потому что электроны в медном проводе могут свободно перемещаться, как им заблагорассудится.

Очень большие медные провода и очень большие магниты.Это ротор и статор генератора на гидроэлектростанции Варгонс в Швеции. Внешний диаметр 11,4 м.
Изображение предоставлено Tekniska museet.

Каждый электрон заряжен отрицательно, поэтому он будет притягиваться к положительно заряженным частицам и отталкиваться другими отрицательно заряженными частицами. Вы также можете видеть это как электрон, притягивающий одни частицы и отталкивающий другие — другими словами, каждая заряженная частица имеет крошечное электрическое поле вокруг себя, которое может оказывать силу на другие частицы, заставляя их двигаться (сила на расстоянии — это физическая работа). .Генераторы действуют, создавая силу для перемещения этих заряженных частиц, заставляя их перемещать другие заряженные частицы, в свою очередь, генерируя электричество.

Движущаяся заряженная частица всегда создает магнитное поле. Движущееся магнитное поле всегда индуцирует электрический ток в проводнике. Вот почему эти двое обычно объединяются под лозунгом «электромагнетизм».

Атомная энергия

Ядерная энергия выделяется (или поглощается, заметьте) всякий раз, когда происходит ядерная реакция или радиоактивный распад.Это продукт разницы в энергии связи ядер в первом и конечном состояниях этих передач. Энергия связи атома с ядром определяется как минимальная энергия, необходимая для его разрушения.

По сути, все атомы состоят из частиц и сил, удерживающих эти частицы вместе. Разным типам атомов требуется разное количество силы, чтобы удерживать их вместе. Когда атом претерпевает изменения или когда он расщепляется, эта энергия высвобождается. Таким образом, ядерная энергия — это потенциальная энергия.

В любом экзотермическом (чистом-положительном) ядерном процессе масса ядра может в конечном итоге преобразоваться в тепловую энергию и отдаться в виде тепла. Деление и синтез — самые известные ядерные превращения, высвобождающие энергию. Солнце и все другие звезды получают энергию от ядерного синтеза.

В зависимости от того, насколько технически вы хотите использовать классификации, вы можете использовать другие типы энергии. Эластичная энергия описывает, как эластичные вещи возвращаются к своей форме, например, когда вы отпускаете их.Тем не менее, я изо всех сил старался дать вам всеобъемлющие «вкусы» энергии, которые могут разумно соответствовать всем другим подтипам (упругая энергия — это форма механической энергии). Но, если вы чувствуете, что я упустил что-то интересное, поработайте на клавиатуре и дайте мне знать в комментариях ниже!

Что такое энергия? Глубокое погружение в понимание энергии

Что такое энергия? У многих из нас есть общая концепция, но мельчайшие детали энергии могут быть сложными.Когда дело доходит до полного ответа на вопросы, связанные с энергией, нередко бывает немного туманно.

В этой статье мы проясним все это, когда мы глубоко погрузимся в ответ на вопрос, что такое энергия, и все детали, которые ее поддерживают. Откуда берется наша энергия? Где хранится энергия? Какие бывают виды энергии? Прочтите, чтобы узнать эти и многое другое.

Что такое энергия?

В наиболее распространенном определении энергия — это способность выполнять работу.Другими словами, все, что может работать, имеет энергию. В случае с энергией выполнение работы также называется причиной или внесением изменений. Энергия либо трансформируется, либо передается каждый раз при выполнении работы . Это означает, что, поскольку он меняет форму каждый раз, когда используется, количество энергии во Вселенной навсегда останется неизменным.

Почему важна энергия?

Зачем нам энергия? Проще говоря, без энергии, нет жизни . Но почему именно энергия так важна для нашей жизни? Что ж, попробуйте подумать о чем-то, что не использует энергию. Вряд ли вы дадите ответ. Горячий напиток в чашке, спящий ребенок, прыгающий мяч и даже бьющееся сердце — все это имеет энергию.

9 причин, по которым энергия важна в нашей жизни:

1. Дыхание
2. Связь
3. Пищеварение
4. Выращивание
5. Исцеление
6. Тепло
7. Свет
8. Мощность
9. Путешествие

Суть в том, что жизнь работает на энергии.Чем более мы активны, тем больше нам нужно энергии. Поскольку мы не можем перерабатывать и повторно использовать энергию, мы должны получать регулярный поток энергии.

Какие типы энергии существуют?

источник

Есть два основных типа энергии: кинетическая энергия и потенциальная энергия. Конечно, существует много разных форм энергии, но прежде чем мы углубимся в это, давайте узнаем немного больше об этих двух основных категориях типов энергии.

Что такое кинетическая энергия?

Кинетическая энергия известна как энергия движения n.Чтобы объект имел кинетическую энергию, что-то должно с ним работать. Когда самолет находится в полете, предмет падает или дует ветер, он обладает кинетической энергией. Чем больше масса и чем больше скорость у объекта, тем больше у него кинетической энергии. Кинетическая энергия измеряется в джоулях (Дж), в наибольшей единице энергии.

Типы кинетической энергии включают:

• Электроэнергия
• Энергия движения
• Лучистая энергия (электромагнитное излучение)
• Звуковая энергия
• Тепловая энергия

Что такое потенциальная энергия?

Потенциальная энергия — это запасенная в объекте энергия в результате расположения, положения или состояния объекта.Припаркованная машина на вершине холма и выключенная лампочка — это примеры объектов потенциальной энергии.

Типы потенциальной энергии включают:

• Гравитационная потенциальная энергия
• Химическая энергия
• Механическая энергия
• Сильная ядерная потенциальная энергия
• Слабая ядерная потенциальная энергия

Энергия — это способность выполнять работу, но для выполнения этой работы вам нужна энергия.К счастью, потенциальная энергия может преобразовываться в кинетическую энергию, и это работает и наоборот.

Где в молекуле хранится энергия?

источник

Химическая энергия — это потенциальная энергия атомов, химических связей и субатомных частиц в молекулах. Это может быть как энергия расположения электронов, так и энергия, запасенная в химических связях. Когда химические связи разрываются и образуются новые, происходит химическая реакция, и это единственный раз, когда можно наблюдать и измерять химическую энергию.

Как называется накопленная энергия?

Как установлено, накопленной энергии в объекте называется потенциальной энергией . Чтобы объяснить это более подробно, это означает, что когда у объекта накоплена энергия, он ждет своей работы. Другими словами, у него есть потенциал начать движение. Как только эта накопленная энергия приводится в движение силой, она превращается в кинетическую энергию.

Какие бывают разные формы энергии?

Теперь мы знаем, что подразделяем энергию на два основных типа — кинетическая энергия и потенциальная энергия.Но каковы разные формы энергии? Что ж, энергия принимает множество различных форм.

Ниже перечислены 14 наиболее распространенных форм энергии:

1. Химическая энергия
2. Электроэнергия
3. Электромагнитная энергия
4. Гравитационная энергия
5. Тепловая энергия
6. Гидроэнергетика
7. Магнитная энергия
8. Механическая энергия
9. Атомная энергия
10. Лучистая энергия
11. Солнечная энергия
12. Звуковая энергия
13. Тепловая энергия
14. Энергия ветра

Является ли свет формой энергии?

Да, свет — это форма энергии.В частности, световая энергия — это форма электромагнитного излучения, которую мы также используем в микроволновых, радиоволнах и рентгеновских аппаратах. Мы называем видимым светом вид электромагнитных волн.

Световая энергия завораживает, потому что это и самое быстрое известное вещество во Вселенной, и единственная форма энергии, которую мы можем видеть человеческим глазом. Как и другие формы энергии, световая энергия также может быть преобразована. Например, фотосинтез происходит, когда растения поглощают световую энергию и превращают ее в химическую энергию.

Различные источники излучают разные виды света. Когда источники тепла, такие как солнце, излучают свет, мы называем это светом накаливания. В качестве альтернативы телевизоры и светлячки являются примерами люминесцентного света.

Какой вид энергии есть в пище?

Химическая энергия — это энергия, связанная с едой. Когда мы едим, наши тела накапливают химические связи атомов и молекул, которые помогают нам оставаться теплыми, здоровыми и активными. Эта накопленная энергия позже высвобождается в процессе пищеварения.

Все продукты содержат разное количество энергии, которое мы измеряем в калориях. Когда мы едим, наши тела превращают эти калории (которые представляют собой запасенную энергию) в химическую энергию, позволяющую нам выполнять работу. Вы можете измерить энергию, которую получаете от еды, подсчитав количество потребляемых калорий.

Большая часть энергии, которую мы получаем с пищей, мы получаем в виде углеводов, жиров и белков. Нормы диеты, установленные правительством, рекомендуют, чтобы около половины дневной нормы потребления энергии составляли углеводы.Тогда мы должны получить 20% -35% из жиров, а оставшиеся 10% -35% из белков.

Можно ли создать энергию?

источник

Согласно закону сохранения энергии, ответ на поставленный выше вопрос отрицательный. Этот фундаментальный закон науки гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена. Его можно только перенести с одного объекта на другой или изменить из одной формы в другую.

Сохранение энергии напрямую связано с первым законом термодинамики.Этот физический закон гласит, что полная энергия системы и ее окружения остается постоянной.

Итак, если мы не можем создавать энергию, как появилось то бесконечное количество энергии, которое у нас есть сегодня? Это остается загадкой. Но чтобы представить эти законы с точки зрения того, как мы воспринимаем их в повседневной жизни, давайте рассмотрим несколько примеров.

Закон сохранения энергии: примеры из реальной жизни

• При столкновении с автомобилем энергия передается от одного автомобиля к другому.Это отправляет их в противоположные стороны, откуда они ехали. Другой возможный сценарий — когда движущийся автомобиль наезжает на припаркованный автомобиль. Движущееся транспортное средство передает энергию, которая заставляет припаркованный автомобиль двигаться.
  

• Когда мы катим мяч по полу, энергия передается от нашей движущейся руки к мячу, заставляя мяч двигаться.
  

• Потенциальная энергия газа или масла превращается в тепловую энергию для обогрева вашего дома.

Откуда берется наша энергия? Какие типы источников энергии?

источник

Если энергия не может быть создана, то где ее найти? Что ж, есть три основных типа источников энергии.Они классифицируются как ископаемых видов топлива, возобновляемых источников энергии и альтернативных источников энергии.

Ископаемые виды топлива невозобновляемы и иногда называются грязными источниками энергии из-за большого количества выделяемого ими углекислого газа. Тем не менее, ископаемое топливо в настоящее время является источником более 80% нашего глобального потребления энергии.

Три типа ископаемого топлива:

1. Нефть
2. Уголь
3. Природный газ

Что такое природные источники энергии?

Альтернативная энергия заменяет ископаемое топливо и, как правило, оказывает незначительное воздействие на окружающую среду.Природные источники энергии известны как возобновляемые источники энергии. В отличие от ископаемого топлива, возобновляемая энергия — это естественный процесс, который нельзя исчерпать, поскольку он может восстанавливаться бесконечно.

Ее девять альтернативных источников энергии:

1. Энергия биомассы
2. Геотермальная энергия
3. Гидроэнергетика
4. Водородная энергия
5. Атомная энергетика
6. Солнечная энергия
7. Приливная энергия
8. Энергия волны
9. Энергия ветра
   

Как потребители, мы можем положительно повлиять на окружающую среду, используя экологически чистых энергетических решений , таких как альтернативных и возобновляемых источников энергии s.Многие поставщики энергии предлагают экологически чистые планы, которые помогают защитить окружающую среду. Поскольку популярность альтернативных источников энергии растет, потребителям становится все легче переходить на экологию.

Откуда берется большая часть нашей электроэнергии?

Три основных источника энергии, используемых в США, — это ископаемое топливо — уголь, нефть и природный газ. Однако другие страны уже адаптировались к приоритетности альтернативных или возобновляемых источников энергии. Во Франции ядерная энергия является источником энергии номер один, в то время как Канада адаптировалась к использованию гидроэнергии.

К счастью, некоторые из источников электроэнергии, получивших мировую популярность, — это биомасса, гидроэлектростанции, атомные электростанции, солнечная энергия и энергия ветра.

Где хранится наша электрическая энергия?

источник

Ископаемые виды топлива оказывают большое влияние на окружающую среду, и потребность в хранении электроэнергии постоянно растет. К счастью, расходы на хранение энергии ветра и солнца за последнее десятилетие снизились, что сделало варианты использования возобновляемых источников энергии более конкурентоспособными.

Сегодня у нас есть много вариантов хранения энергии. Вот лишь несколько:

• Гидравлические гидроаккумуляторы — это крупные накопители энергии, на которых мы вырабатываем электроэнергию, используя гравитационную потенциальную энергию. Для хранения вода перекачивается в более высокий бассейн. Затем энергия вырабатывается с помощью турбин, когда вода возвращается в нижний бассейн, когда требуется электричество.
  

• Накопитель энергии на сжатом воздухе закачивает воздух в небольшую подземную пещеру в непиковые часы.Это означает, что электричество дешевле. Поскольку требуется электричество, нагретый воздух выходит из пещеры, что вызывает расширение, которое приводит в движение генератор.
  

• Накопители тепловой энергии хранят энергию, используя, как вы уже догадались, температуру. Такие материалы, как вода, камни или соли, нагреваются и изолируются для хранения энергии. Пар, который заставляет вращаться турбины, вырабатывающие электричество, создается путем закачки холодной воды в горячие материалы, когда требуется электричество.
  

Другие достаточно стандартные варианты хранения включают четыре различных аккумулятора — литий-ионные, свинцово-кислотные, проточные и твердотельные, а также водородные топливные элементы и маховики. Чем больше вариантов хранения энергии мы сможем использовать, тем легче станет ограничивать использование ископаемого топлива.

Почему мы должны экономить энергоресурсы?

источник

Энергоэффективность как никогда критично. Глобальное потепление становится все более серьезной угрозой, не говоря уже о том, что мы серьезно подорвали наши невозобновляемые ресурсы ископаемого топлива.В результате они со временем истощатся. Если для вас недостаточно причин сесть на поезд по энергосбережению, то есть еще много других причин, откуда они взялись.

Энергоэффективность улучшает качество воздуха как внутри вашего дома, так и на улице, что очень важно для вас и ваших близких, чтобы они могли вести здоровый образ жизни. Это также сокращает потребление энергии и полезно для нашей дикой природы. Конечно, есть вероятность, что вы значительно сэкономите на счетах за коммунальные услуги.

Энергия во всем

Мы буквально используем энергию для всего, что делаем, в том числе для производства энергии. Если вы готовы внести изменения в способ использования энергии, обратитесь к местному поставщику услуг, чтобы обсудить варианты вашего плана энергосбережения. Начните менять мир к лучшему уже сегодня для будущих поколений.

Принесено вам justenergy.com

Все изображения лицензированы Adobe Stock.
Рекомендуемое изображение:

Механическая энергия

В предыдущей части Урока 1 было сказано, что работа выполняется над объектом всякий раз, когда на него действует сила, заставляющая его смещаться.Работа включает в себя силу, действующую на объект, вызывающую смещение. Во всех случаях, когда выполняется работа, есть объект, который обеспечивает силу для выполнения работы. Если книгу World Civilization поднять на верхнюю полку шкафчика студента, тогда студент предоставит силы для работы с книгой. Если плуг перемещается по полю, то какое-либо сельскохозяйственное оборудование (обычно трактор или лошадь) дает силу для работы на плуге. Если питчер разворачивается и ускоряет бейсбольный мяч по направлению к своей тарелке, то питчер предоставляет силу для выполнения работы с бейсбольным мячом.Если автомобиль с американскими горками смещается с уровня земли на вершину первого падения американских горок, то цепь, приводимая в движение двигателем, обеспечивает силу, необходимую для работы с автомобилем. Если штанга перемещается с уровня земли на высоту над головой штангиста, то штангист прилагает усилия для выполнения работы со штангой. Во всех случаях объект, обладающий некоторой формой энергии, обеспечивает силу для выполнения работы. В описанных здесь случаях объекты, выполняющие работу (ученик, трактор, кувшин, двигатель / цепь), обладают химической потенциальной энергией , хранящейся в пище или топливе, которая превращается в работу.В процессе выполнения работы объект, выполняющий работу, обменивается энергией с объектом, над которым выполняется работа. Когда над объектом выполняется работа, этот объект получает энергию. Энергия, приобретаемая объектами, над которыми выполняется работа, известна как , механическая энергия .

Механическая энергия — это энергия, которой обладает объект в результате его движения или положения. Механическая энергия может быть кинетической (энергия движения) или потенциальной энергией (запасенная энергия положения).Объекты обладают механической энергией, если они находятся в движении и / или если они находятся в некотором положении относительно позиции нулевой потенциальной энергии (например, кирпич, удерживаемый в вертикальном положении над землей или в положении нулевой высоты). Движущийся автомобиль обладает механической энергией за счет своего движения (кинетическая энергия). Движущийся бейсбольный мяч обладает механической энергией благодаря своей высокой скорости (кинетическая энергия) и вертикальному положению над землей (потенциальная энергия гравитации). Книга Мировой цивилизации, покоящаяся на верхней полке шкафчика, обладает механической энергией из-за своего вертикального положения над землей (потенциальная энергия гравитации).Штанга, поднятая высоко над головой штангиста, обладает механической энергией благодаря своему вертикальному положению над землей (потенциальная энергия гравитации). Натянутый лук обладает механической энергией из-за своего растянутого положения (упругая потенциальная энергия).

Механическая энергия как способность выполнять работу

Объект, обладающий механической энергией, способен совершать работу. Фактически, механическая энергия часто определяется как способность выполнять работу.Любой объект, обладающий механической энергией — будь то в форме потенциальной или кинетической энергии — способен выполнять работу. То есть его механическая энергия позволяет этому объекту приложить силу к другому объекту, чтобы вызвать его смещение.

Можно привести множество примеров того, как объект с механической энергией может использовать эту энергию, чтобы применить силу, чтобы вызвать смещение другого объекта. Классический пример — это огромный шар, разрушающий машину для сноса зданий.Мяч для разрушения представляет собой массивный объект, который отклоняется назад в высокое положение и позволяет качаться вперед в строительную конструкцию или другой объект, чтобы разрушить его. При попадании в конструкцию разрушающий шар прикладывает к нему силу, чтобы вызвать смещение стены конструкции. На приведенной ниже диаграмме показан процесс, с помощью которого механическая энергия разрушающего шара может быть использована для выполнения работы.

Молоток — это инструмент, использующий механическую энергию для выполнения работы.Механическая энергия молотка дает ему возможность приложить силу к гвоздю, чтобы вызвать его смещение. Поскольку молоток обладает механической энергией (в форме кинетической энергии), он способен воздействовать на гвоздь. Механическая энергия — это способность выполнять работу.

Другой пример, показывающий, как механическая энергия — это способность объекта выполнять работу, можно увидеть в любой вечер в вашем местном боулинге. Механическая энергия шара для боулинга дает ему возможность приложить силу к кегле, чтобы заставить его сместиться.Поскольку массивный шар обладает механической энергией (в форме кинетической энергии), он может работать со штифтом. Механическая энергия — это способность выполнять работу.

Дротик — еще один пример того, как механическая энергия одного объекта может воздействовать на другой объект. Когда дротик заряжен и пружины сжаты, он обладает механической энергией. Механическая энергия сжатых пружин дает им возможность прикладывать силу к дротику, чтобы вызвать его смещение.Поскольку пружины обладают механической энергией (в виде упругой потенциальной энергии), они способны работать над дротиком. Механическая энергия — это способность выполнять работу.

Обычная сцена в некоторых частях сельской местности — это «ветряная электростанция». Высокоскоростной ветер используется для работы с лопастями турбины на так называемой ветряной электростанции. Механическая энергия движущегося воздуха дает частицам воздуха возможность прикладывать силу и вызывать смещение лопастей.Когда лопасти вращаются, их энергия впоследствии преобразуется в электрическую энергию (немеханическую форму энергии) и подается в дома и промышленные предприятия для работы электрических приборов. Поскольку движущийся ветер обладает механической энергией (в форме кинетической энергии), он может работать с лопастями. Еще раз, механическая энергия — это способность совершать работу.

Общая механическая энергия

Как уже упоминалось, механическая энергия объекта может быть результатом его движения (т.е., кинетическая энергия) и / или результат накопленной энергии положения (т. е. потенциальная энергия). Общее количество механической энергии — это просто сумма потенциальной энергии и кинетической энергии. Эта сумма просто называется полной механической энергией (сокращенно TME).

TME = PE + KE

Как обсуждалось ранее, в нашем курсе обсуждаются две формы потенциальной энергии — гравитационная потенциальная энергия и упругая потенциальная энергия. Учитывая этот факт, приведенное выше уравнение можно переписать:

TME = PE _грав + PE _{пружина} + KE

На приведенной ниже диаграмме изображено движение Ли Бена Фардеста (уважаемого американского прыгуна с трамплина), когда он спускается с холма и делает один из своих рекордных прыжков.

Полная механическая энергия Ли Бена Фардеста — это сумма потенциальной и кинетической энергии. Сумма двух форм энергии составляет 50 000 Джоулей. Также обратите внимание, что общая механическая энергия Ли Бена Фардеста является постоянной величиной на протяжении всего его движения.

No related posts.