Energy - se ... potansyèl ak sinetik enèji a. Ki sa ki se enèji a nan fizik?

Enèji - sa a se konsa ke gen se pa sèlman lavi sou planèt nou an, men tou, nan linivè la. An menm tan an li kapab trè diferan. Pou egzanp, chalè, son, limyè, elektrisite, mikwo-onn, kalori yo ki kalite diferan nan enèji. Pou tout pwosesis yo ap pran plas bò kote nou, li nesesè sa a sibstans. Pifò nan enèji nan tout bagay sou Latè la resevwa soti nan solèy la, men gen lòt sous li. Solèy la voye planèt li yo kòm anpil jan ta dwe devlope nan menm tan an 100 milyon dola nan pouvwa a ki pi pwisan.

Ki sa ki se enèji?

Teyori a mete devan Albertom Eynshteynom, nou etidye relasyon ki genyen ant matyè ak enèji. Sa a gwo syantis te kapab demontre kapasite nan transfòme yon sibstans nan yon lòt. Li te tounen soti ke enèji se faktè ki pi enpòtan nan egzistans la nan kò, ak matyè a se segondè.

Enèji - se, pa ak gwo, kapasite nan fè kèk travay. Li te li ki kanpe dèyè konsèp nan yon fòs ki kapab nan k ap deplase kò a oswa bay li pwopriyete nouvo. Ki sa tèm nan "enèji"? Fizik - li se yon syans fondamantal, ki moun ki konsakre lavi l ', syantis anpil soti nan epòk diferan ak peyi yo. Aristòt itilize mo "enèji nan", al gade nan aktivite imen. Tradui soti nan grèk "enèji nan" - sa a "aktivite", "pouvwa", "aksyon", "pouvwa". Premye fwa pawòl Bondye a parèt nan trete a nan elèv la grèk yo rele "Fizik".

Nan sans nan konvansyonèl yo, li se kounye a te tèm nan te envante fizisyen angle a Thomas Young. Evènman sa a moman ki te fèt nan 1807 la byen lwen. Nan 50-IES nan syèk XIX. Angle enjenyè Uilyam Tomson premye itilize tèm "sinetik engergiya", ak nan 1853 fizisyen a Scottish Uilyam Renkin envante tèm "potansyèl enèji".

Jodi a, sa a se yon kantite Schaller se prezan nan tout zòn nan nan fizik. Li se yon mezi komen nan fòm yo diferan nan mouvman ak entèraksyon nan matyè. Nan lòt mo, li se yon mezi nan konvèsyon nan yon fòm nan yon lòt.

Inite ak senbòl

Se kantite lajan an nan enèji mezire nan joul (J). Sa a inite espesyal, ki depann sou kalite a nan enèji ka gen tit diferan, tankou:

• W - enèji manm nan sistèm nan.
• Q - chalè.
• U - potansyèl yo.

kalite enèji

Nan lanati, gen anpil diferan kalite enèji. Yo menm ki prensipal yo se:

• mekanik;
• elektwomayetik;
• elektrik;
• chimik;
• tèmik;
• nikleyè (atomik).

Gen lòt fòm enèji: limyè, son, mayetik. Nan dènye ane yo, se yon nimewo k ap grandi nan fizisyen, syantis yo enkline ipotèz la nan egzistans la nan sa yo rele "fè nwa" enèji a. Chak nan kalite mouvman yo pi wo a nan sa a sibstans gen karakteristik pwòp li yo. Pou egzanp, enèji a son se kapab dwe transmèt pa vle di nan ond yo. Yo kontribye nan ensidan an nan Vibration tenpan nan zòrèy la nan imen ak bèt, nan ki ou ka tande son yo. Nan kou a nan reyaksyon divès kalite pwodui chimik lage enèji nesesè pou lavi sa a ki nan tout òganis. Nenpòt gaz, pwodwi manje, pil, pil yo depo a nan enèji sa a.

limyè nou bay enèji nan mond nan fòm lan nan onn elektwomayetik. Sèl fason pou li ka simonte imansite a nan Cosmos yo. Mèsi a teknoloji modèn, tankou panno solè, nou ka sèvi ak li pi efektivman. se Depase enèji rès ki estoke nan energohranilischah espesyal. Ansanm ak fòm yo pi wo a nan enèji yo souvan itilize sous dlo tèmik, rivyè, mare nan oseyan an, biocarburants.

enèji mekanik

se Sa a ki kalite enèji etidye nan branch la nan fizik rele "mekanik". Li se deziye pa lèt la se E. li mezi te pote soti nan joul (J). Ki sa ki se enèji sa a? Fizik syans mekanik mouvman nan kò ak entèraksyon yo youn ak lòt oswa avèk jaden yo ekstèn. Enèji a akòz mouvman an nan kò, ki rele sinetik (deziye Ek), ak enèji akòz entèraksyon an nan kò oswa jaden ekstèn, ki rele potansyèl la (E). Kantite lajan an nan mouvman ak entèraksyon se enèji a total mekanik nan sistèm nan.

Pou kalkil la nan tou de espès gen yon règ jeneral. Pou detèmine kantite lajan an nan enèji nesesè yo kalkile travay yo egzije pou tradiksyon an nan kò a nan men eta a zewo nan eta a prezan. Pi gwo a travay la, enèji an plis pral gen yon kò nou nan eta sa a.

Dégroupage nan siy diferan

Gen plizyè kalite nan divizyon enèji. Sou teren diferan li se divize an: ekstèn (sinetik ak potansyèl) ak entèn (mekanik, tèmik, elektwomayetik, nikleyè, gravite). Elektwomayetik enèji ki an vire divize an mayetik ak elektrik ak nikleyè - entèraksyon enèji fèb epi fò.

sinetik

Nenpòt kò k ap deplase distenge pa nan prezans nan enèji sinetik. Li se souvan rele - kondwi. enèji nan kò a ki deplase, se pèdi lè ralanti. Se konsa, pi vit vitès la a, enèji an plis sinetik.

Lè yo fin fè kontak nan kò a deplase ou nan yon objè estasyonè transmèt pati sot pase yo nan enèji nan sinetik, yo, li mennen l 'nan mouvman. fòmil enèji sinetik se jan sa a:

• E _yo = MV ^2: 2,
  kote M - mas la nan kò a, v - vitès nan mouvman nan kò a.

Nan pawòl ki nan sa a fòmil kapab eksprime jan sa a: enèji nan sinetik nan yon objè ki egal a mwatye pwodwi a nan mas li yo ak kare a nan vitès li yo.

potansyèl

Sa a jan de enèji gen yon kò yo, ki se nan nenpòt jaden nan fòs. Kidonk, mayetik nan rive lè objè a se ki anba enfliyans a yon jaden mayetik. Tout kò yo sou tè a, gen potansyèl enèji nan gravitasyonèl.

Tou depan de etid la nan pwopriyete yo nan objè yo ka gen diferan kalite enèji potansyèl yo. Se konsa, kò a fleksib ak elastik ki se kapab nan detire gen elastik enèji potansyèl oswa tansyon. Nenpòt kò tonbe, ki te deja fiks, pèdi potansyèl ak achte enèji sinetik. Valè a nan de espès sa yo pral ekivalan. Nan jaden an nan fòmil enèji potansyèl gravitasyonèl planèt nou an nan yo pral jan sa a:

• E _n = mhg,
  kote M - pwa kò; h - wotè nan sant la nan mas kò anwo nivo a zewo; g - akselerasyon nan gravite.

Nan pawòl ki nan sa a fòmil kapab eksprime jan sa a: enèji nan potansyèl de yon bagay ki reyaji ak Latè a, se pwodwi a nan mas li yo, akselerasyon akòz gravite ak wotè a nan ki li ye a.

Sa a kantite Schaller se yon pwen karakteristik materyèl enèji rezèv (kò), ki chita nan jaden an potansyèl de fòs ak pwolonje a jwenn enèji sinetik nan travay la nan jaden an fòs. Pafwa refere yo kòm yon fonksyon nan kowòdone, ki se tèm nan nan sistèm langranzhiane (Lagrange dinamik fonksyon sistèm). Sistèm sa a dekri entèraksyon yo.

se enèji nan potansyèl synonym nan zewo pou kèk konfigirasyon nan kò jete nan espas ki la. Configurable detèmine konvenyans nan kalkil pi lwen ak yo rele "nòmalizasyon de enèji nan potansyèl yo."

Lwa sou konsèvasyon enèji

Youn nan precepts yo ki pi fondamantal nan fizik se lwa a nan konsèvasyon nan enèji. Dapre l ', enèji a pa leve soti nan okenn kote epi yo pa disparèt. Li toujou ap deplase soti nan yon fòm nan yon lòt. Nan lòt mo, se sèlman chanjman nan enèji rive. Pou egzanp, se enèji a pwodui chimik nan yon batri flach konvèti nan enèji elektrik, ak soti nan li - nan limyè ak chalè. Divès aparèy elektrik yo konvèti nan limyè, chalè oswa son. Nan pifò ka, rezilta a nan fen chanjman yo chalè ak limyè. Apre sa, enèji a ale nan espas ki la ki antoure.

Enèji Lwa ka eksplike anpil fenomèn fizik. Syantis di ke volim nan total de konstan li yo nan linivè a rete konstan. Okenn moun pa kapab kreye oswa detwi enèji ankò. Pwodwi youn nan kalite li yo, moun ki sèvi ak enèji nan gaz nan tonbe dlo, atòm an. Se konsa yon sèl nan kalite li yo se konvèti nan yon lòt.

Nan 1918, syantis yo te kapab pwouve ke lwa a nan konsèvasyon nan enèji se yon konsekans matematik simetri translasyonèl nan tan - kwazman valè enèji. Nan lòt mo, enèji ki konsève paske lwa yo nan fizik pa diferan nan diferan moman.

Karakteristik enèji

Energy - se kapasite kò a nan fè travay la. Nan sistèm fizik fèmen li se konsève nan tout tan nan (jiskaske se sistèm nan fèmen) ak reprezante youn nan twa entegral yo aditif mouvman prezève valè lè w ap kondwi. Men sa yo enkli: enèji, momantòm, momantòm. Entwodiksyon nan konsèp nan "enèji" se itil lè sistèm la fizik se omojèn nan tan.

Enèji a entèn nan kò

Li reprezante sòm total la nan enèji yo nan entèraksyon yo molekilè ak mouvman tèmik nan molekil sa yo Constituent li. Li pa ka mezire dirèkteman, paske li se yon fonksyon inik nan eta a ki sistèm. Chak fwa sistèm nan se nan eta sa a, enèji entèn li yo gen nannan valè, kèlkeswa istwa a nan sistèm nan. chanjman ki fèt nan enèji entèn nan tranzisyon soti nan yon eta fizik nan yon lòt se toujou egal a diferans ki genyen ant valè yo nan eta final la ak premye li yo.

Enèji a entèn nan gaz la

Anplis de sa nan solid, gaz ak enèji yo. Li se enèji nan sinetik nan chalè (o aza) mouvman an nan patikil nan sistèm nan, ki enkli ladan atòm, molekil, elektwon, nwayo. Enèji a entèn nan yon gaz ideyal (gaz modèl matematik) se sòm total la nan enèji nan sinetik nan patikil li yo. Sa a pran nan kont anbank ki kantite degre nan libète, ki se nimewo a nan varyab endepandan, ki detèmine pozisyon nan molekil nan espas.

Itilize nan enèji

Chak ane, limanite se konsome pi plis ak plis enèji. Nan pifò ka, yo jwenn enèji ki nesesè pou ekleraj ak chofaj kay nou, machin ak operasyon nan fòmil divès kalite, itilize idrokarbur fosil tankou chabon, lwil oliv ak gaz. Yo se resous ki pa renouvlab.

Malerezman, se sèlman yon ti pati nan enèji yo ki te pwodwi sou planèt la lè l sèvi avèk resous renouvlab tankou dlo, van ak solèy la. Pou dat, pataje yo nan pouvwa se sèlman 5%. Yon lòt 3% nan moun ki resevwa nan fòm lan nan enèji nikleyè pwodwi nan plant fòs nikleyè.

resous ki pa renouvlab gen aksyon sa yo (nan joul)

• nikleyè enèji - 2 x 10 ^24;
• enèji nan gaz la ak lwil oliv - 2 × 10 ^23;
• chalè intern planèt la - 5 x ^{20 mwa oktòb la.}

Valè a chak ane nan resous ki renouvlab sou Latè a:

• solè enèji - 2 x ^{24 October;}
• Van - 6 x ^{21 October;}
• River - 6.5 × 10 ^19;
• mare - 2.5 x ^{23 mwa oktòb la.}

Sèlman sa k gen tranzisyon an alè soti nan rezèv enèji ki pa renouvlab nan limanite renouvlab tè a gen yon chans pou yon lavi long ak kè kontan sou planèt nou an. Pou aplike devlopman nan avanse nan syantis atravè mond lan kontinye ak anpil atansyon etidye pwopriyete yo divès kalite nan enèji.