Πώς ορίζεται η ενέργεια σύμφωνα με τη φυσική επιστήμη;
Βασικές έννοιες:
* Εργασία: Στη φυσική, η εργασία γίνεται όταν μια δύναμη προκαλεί μετατόπιση ενός αντικειμένου. Υπολογίζεται ως το προϊόν της δύναμης και της απόστασης που κινήθηκε προς την κατεύθυνση της δύναμης.
* Ενέργεια: Η ενέργεια είναι η ικανότητα να δουλεύει. Είναι μια κλιμακωτή ποσότητα (που σημαίνει ότι έχει μόνο μέγεθος, όχι κατεύθυνση) και μετράται σε μονάδες joules (j).
Μορφές ενέργειας:
Η ενέργεια υπάρχει σε πολλές μορφές, όπως:
* Κινητική ενέργεια: Η ενέργεια της κίνησης. Ένα αντικείμενο σε κίνηση διαθέτει κινητική ενέργεια, η οποία εξαρτάται από τη μάζα και την ταχύτητά του.
* Πιθανή ενέργεια: Αποθηκευμένη ενέργεια λόγω της θέσης ή της διαμόρφωσης ενός αντικειμένου. Παραδείγματα περιλαμβάνουν βαρυτική δυναμική ενέργεια (λόγω ύψους) και ελαστικής δυναμικής ενέργειας (αποθηκευμένη σε τεντωμένο ελατήριο).
* Θερμική ενέργεια: Η ενέργεια που σχετίζεται με την τυχαία κίνηση των ατόμων και των μορίων μέσα σε μια ουσία. Σχετίζεται με τη θερμοκρασία.
* Χημική ενέργεια: Αποθηκεύονται μέσα στους δεσμούς των μορίων. Αυτή η ενέργεια απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια των χημικών αντιδράσεων.
* Ηλεκτρομαγνητική ενέργεια: Η ενέργεια που σχετίζεται με ηλεκτρομαγνητικά κύματα, συμπεριλαμβανομένου του φωτός, των ραδιοκύμων και των ακτίνων Χ.
* Πυρηνική ενέργεια: Η ενέργεια αποθηκεύεται μέσα στον πυρήνα ενός ατόμου, που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια πυρηνικών αντιδράσεων όπως σχάση ή σύντηξη.
Διατήρηση της ενέργειας:
Ένας από τους πιο θεμελιώδεις νόμους της φυσικής είναι ο νόμος για τη διατήρηση της ενέργειας . Δηλώνει ότι η ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί, μετασχηματίστηκε μόνο από τη μία μορφή στην άλλη. Για παράδειγμα, όταν σηκώνετε ένα βάρος, μετατρέπετε τη χημική ενέργεια από τους μυς σας σε βαρυτική δυναμική ενέργεια. Όταν το βάρος πέσει, αυτή η βαρυτική δυναμική ενέργεια μετατρέπεται πίσω σε κινητική ενέργεια.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Η ενέργεια είναι μια συνάρτηση κατάστασης , δηλαδή η αξία του εξαρτάται μόνο από την τρέχουσα κατάσταση του συστήματος, όχι από το πώς έφτασε εκεί.
* Οι μονάδες της ενέργειας είναι joules (j).
* Η ενέργεια είναι ένα συντηρημένο Ποσότητα, που σημαίνει ότι δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί, να μεταφερθεί ή να μετατραπεί μόνο.
Στην ουσία, η ενέργεια είναι η κινητήρια δύναμη πίσω από όλα όσα συμβαίνουν στο σύμπαν. Μας επιτρέπει να κινούμαστε, να δημιουργούμε πράγματα και να βιώνουμε τον κόσμο γύρω μας.
