พลังงาน - เป็น ... ที่มีศักยภาพและพลังงานจลน์ พลังงานในฟิสิกส์คืออะไร?

พลังงาน - นี่คือเพื่อให้มีไม่ได้เป็นเพียงสิ่งมีชีวิตบนโลกของเรา แต่ยังอยู่ในจักรวาล ในขณะเดียวกันก็สามารถที่จะแตกต่างกันมาก ตัวอย่างเช่นความร้อนเสียงแสง, ไฟฟ้า, ไมโครเวฟ, แคลอรี่เป็นชนิดที่แตกต่างกันของพลังงาน สำหรับกระบวนการทั้งหมดที่เกิดขึ้นรอบตัวเราก็เป็นสิ่งจำเป็นสารชนิดนี้ ส่วนใหญ่ของพลังงานที่ทุกสิ่งบนโลกที่ได้รับจากดวงอาทิตย์ แต่มีแหล่งข้อมูลอื่น ๆ ของมัน ดวงอาทิตย์ส่งดาวเคราะห์มากที่สุดเท่าที่จะได้รับการพัฒนาในเวลาเดียวกัน 100 ล้านในการใช้พลังงานที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด

พลังงานคืออะไร?

ทฤษฎีที่นำมา Albertom Eynshteynom เราศึกษาความสัมพันธ์ของสสารและพลังงาน นี้นักวิทยาศาสตร์ที่ดีก็สามารถที่จะแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการเปลี่ยนสารหนึ่งไปยังอีก มันกลับกลายเป็นว่าพลังงานเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการดำรงอยู่ของร่างกายและเรื่องนี้เป็นเรื่องรอง

พลังงาน - เป็นโดยและขนาดใหญ่สามารถในการดำเนินงานบางอย่าง ก็คือเธอที่ยืนอยู่ด้านหลังแนวคิดของแรงที่มีความสามารถในการเคลื่อนย้ายร่างกายหรือให้มันคุณสมบัติใหม่ อะไรคำว่า "พลังงาน"? ฟิสิกส์ - มันเป็นวิทยาศาสตร์พื้นฐานที่อุทิศชีวิตของเขานักวิทยาศาสตร์หลายคนจากยุคที่แตกต่างกันและประเทศ อริสโตเติลใช้ "พลังงาน" คำว่าการอ้างถึงกิจกรรมของมนุษย์ แปลจากภาษากรีก "พลังงาน" - นี้ "กิจกรรม", "อำนาจ", "การกระทำ", "อำนาจ" ครั้งแรกที่คำที่ปรากฏในตำราของนักวิชาการชาวกรีกที่เรียกว่า "ฟิสิกส์"

ในความรู้สึกแบบเดิมก็คือตอนนี้คำที่ได้รับการประกาศเกียรติคุณนักฟิสิกส์ภาษาอังกฤษ โทมัสยัง เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นที่สำคัญยิ่งในที่ห่างไกล 1807 50 โอบอุ้มของศตวรรษที่สิบเก้า วิศวกรภาษาอังกฤษ Uilyam Tomson ครั้งแรกที่ใช้คำว่า "engergiya การเคลื่อนไหว" และใน 1,853 ฟิสิกส์สก็อต Uilyam Renkin บัญญัติศัพท์คำว่า "พลังงานที่มีศักยภาพ"

วันนี้เป็นปริมาณสเกลาร์มีอยู่ในทุกพื้นที่ของฟิสิกส์ มันเป็นตัวชี้วัดร่วมกันในรูปแบบที่แตกต่างกันของการเคลื่อนไหวและการมีปฏิสัมพันธ์ของเรื่อง ในคำอื่น ๆ ก็เป็นตัวชี้วัดของการแปลงรูปแบบหนึ่งไปยังอีก

หน่วยและสัญลักษณ์

ปริมาณของพลังงานที่มีหน่วยวัดเป็นจูล (J) นี้หน่วยงานพิเศษขึ้นอยู่กับชนิดของพลังงานที่สามารถมีการกำหนดที่แตกต่างกันเช่น:

• W - พลังงานทั้งหมดของระบบ
• Q - ความร้อน
• U - ที่มีศักยภาพ

ประเภทของพลังงาน

ในธรรมชาติมีหลายประเภทของพลังงาน คนหลัก ได้แก่ :

• กล
• แม่เหล็กไฟฟ้า;
• ไฟฟ้า
• เคมี
• ความร้อน
• นิวเคลียร์ (อะตอม)

มีรูปแบบอื่น ๆ ของพลังงานคือ: แสงเสียงแม่เหล็ก ในปีที่ผ่านมาตัวเลขการเติบโตของนักฟิสิกส์นักวิทยาศาสตร์กำลังโน้มเอียงที่จะสมมติฐานของการดำรงอยู่ของสิ่งที่เรียกว่าพลังงาน "มืด" ที่ แต่ละประเภทข้างต้นของสารนี้มีลักษณะของตนเอง ยกตัวอย่างเช่นพลังงานเสียงสามารถที่จะถูกส่งโดยวิธีการของคลื่น พวกเขานำไปสู่การเกิดขึ้นของแก้วหูสั่นสะเทือนในหูของมนุษย์และสัตว์ผ่านที่คุณสามารถได้ยินเสียง ในหลักสูตรของการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีต่างๆปล่อยพลังงานที่จำเป็นสำหรับชีวิตของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ใด ๆ เชื้อเพลิงผลิตภัณฑ์อาหาร, แบตเตอรี่แบตเตอรี่เก็บพลังงานนี้

แสงของเราช่วยให้พลังงานโลกในรูปแบบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า วิธีเดียวที่เธอสามารถเอาชนะความกว้างใหญ่ของจักรวาล ต้องขอบคุณเทคโนโลยีที่ทันสมัยเช่นแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่เราสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ที่ไม่ได้ใช้พลังงานส่วนเกินจะถูกเก็บไว้ใน energohranilischah พิเศษ พร้อมกับรูปแบบข้างต้นของพลังงานมักจะใช้บ่อน้ำพุร้อน, แม่น้ำ, กระแสน้ำ ของมหาสมุทรเชื้อเพลิงชีวภาพ

พลังงานกล

ประเภทของพลังงานนี้จะศึกษาในสาขาฟิสิกส์ที่เรียกว่า "กลศาสตร์" มันจะเขียนแทนด้วยตัวอักษรที่วัดอีมันจะดำเนินการในจูล (J) พลังงานนี้คืออะไร? การศึกษาฟิสิกส์กลศาสตร์การเคลื่อนไหวของร่างกายและการมีปฏิสัมพันธ์กับแต่ละอื่น ๆ หรือมีเขตข้อมูลภายนอก พลังงานที่เกิดจากการเคลื่อนไหวของร่างกายที่เรียกว่าการเคลื่อนไหว (แสดงเอก) และพลังงานเนื่องจากการ ทำงานร่วมกันของหน่วยงาน หรือสาขาภายนอกที่เรียกว่ามีศักยภาพ (E) จำนวนเงินของการเคลื่อนไหวและการมีปฏิสัมพันธ์เป็นพลังงานกลรวมของระบบ

สำหรับการคำนวณของทั้งสองชนิดมีกฎทั่วไป เพื่อตรวจสอบปริมาณของพลังงานที่จำเป็นในการคำนวณการทำงานที่จำเป็นสำหรับการแปลของร่างกายจากศูนย์ถึงรัฐรัฐปัจจุบัน ยิ่งการทำงานของพลังงานมากขึ้นจะมีร่างกายอยู่ในสภาพนี้

unbundling ของสัญญาณที่แตกต่างกัน

มีหลายประเภทของการแบ่งพลังงาน ในบริเวณที่แตกต่างกันแบ่งเป็น: ภายนอก (พลังงานจลน์และศักยภาพ) และภายใน (กลความร้อนไฟฟ้านิวเคลียร์แรงโน้มถ่วง) พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นในทางกลับกันแบ่งออกเป็นแม่เหล็กและไฟฟ้าและนิวเคลียร์ - พลังงานปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอและแข็งแรง

เกี่ยวกับการเคลื่อนไหว

ใด ๆ ของร่างกายที่เคลื่อนไหวโดดเด่นด้วยการปรากฏตัวของพลังงานจลน์ มันมักจะเรียก - ขับรถ พลังงานของร่างกายที่ย้ายจะหายไปเมื่อการชะลอตัวลง ดังนั้นการได้เร็วขึ้นความเร็วพลังงานจลน์มากขึ้น

เมื่อได้สัมผัสของร่างกายที่จะย้ายไปยังวัตถุที่หยุดนิ่งส่งส่วนสุดท้ายของพลังงานจลน์และนำมันในการเคลื่อนไหว สูตรพลังงานจลน์ เป็นดังนี้:

• E _{เพื่อ} = mv ^2: 2,
  ที่ม. - มวลของร่างกายวี - ความเร็วของการเคลื่อนไหวของร่างกาย

ในคำพูดของสูตรนี้สามารถแสดงดังนี้พลังงานจลน์ของวัตถุมีค่าเท่ากับครึ่งหนึ่งของผลิตภัณฑ์มวลและตารางของความเร็วของมัน

ที่อาจเกิดขึ้น

ชนิดของพลังงานนี้มีร่างกายที่อยู่ในเขตของการบังคับใด ๆ ดังนั้นแม่เหล็กเกิดขึ้นเมื่อวัตถุอยู่ภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็ก ร่างกายทั้งหมดอยู่บนพื้นดินที่มีพลังงานแรงโน้มถ่วงที่มีศักยภาพ

ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการศึกษาคุณสมบัติของวัตถุที่พวกเขาอาจจะมีความแตกต่างกันของพลังงานที่มีศักยภาพ ดังนั้นร่างกายมีความยืดหยุ่นและยืดหยุ่นซึ่งมีความสามารถในการยืดมีศักยภาพพลังงานยืดหยุ่นหรือความตึงเครียด ใด ๆ ของร่างกายลดลงซึ่งได้รับการแก้ไขก่อนหน้านี้สูญเสียที่อาจเกิดขึ้นและได้รับพลังงานจลน์ มูลค่าของทั้งสองสายพันธุ์ที่ได้จะเทียบเท่า ในด้านของพลังงานที่มีศักยภาพสูตรแรงโน้มถ่วงของโลกจะเป็นดังนี้

• E _n = MHG,
  ที่ม. - น้ำหนักตัว; H - ความสูงของจุดศูนย์กลางมวลร่างกายเหนือระดับศูนย์; กรัม - เร่งความเร็วของแรงโน้มถ่วง

ในคำพูดของสูตรนี้สามารถแสดงดังนี้ศักยภาพพลังงานของวัตถุที่ติดต่อกับโลกที่เป็นผลิตภัณฑ์ของมวลของมันเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงและความสูงที่มันตั้งอยู่

นี้ปริมาณสเกลาเป็นจุดวัสดุพลังงานสำรองลักษณะ (ร่างกาย) ที่ตั้งอยู่ในเขตที่มีศักยภาพของแรงและการขยายที่จะได้รับพลังงานจลน์ผ่านการทำงานของสนามแรง บางครั้งเรียกว่าฟังก์ชั่นของพิกัดซึ่งเป็นคำในระบบ langranzhiane นี้ (Lagrange ฟังก์ชั่นระบบแบบไดนามิก) ระบบนี้จะอธิบายถึงการทำงานร่วมกันของพวกเขา

ศักยภาพพลังงานบรรจุให้เป็นศูนย์สำหรับการกำหนดค่าบางส่วนของร่างกายทิ้งในพื้นที่ ที่กำหนดกำหนดความสะดวกสบายของการคำนวณต่อไปและเป็นที่เรียกว่า "การฟื้นฟูของพลังงานที่มีศักยภาพ."

กฎหมายของการอนุรักษ์พลังงาน

หนึ่งในหลักการพื้นฐานที่สุดของฟิสิกส์คือกฎของการอนุรักษ์พลังงาน ตามเขาพลังงานที่ไม่ได้เกิดขึ้นจากที่ไหนเลยและไม่ได้หายไป มันอย่างต่อเนื่องย้ายจากรูปแบบหนึ่งไปยังอีก ในคำอื่น ๆ เพียง แต่การเปลี่ยนแปลงพลังงานเกิดขึ้น ยกตัวอย่างเช่นพลังงานทางเคมีของแบตเตอรี่ไฟฉายจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าและจากมัน - ในที่มีแสงและความร้อน เครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ จะถูกแปลงเป็นแสงความร้อนหรือเสียง ในกรณีส่วนใหญ่ผลสุดท้ายของการเปลี่ยนแปลงที่มีความร้อนและแสง หลังจากนั้นพลังงานที่จะเข้าสู่พื้นที่โดยรอบ

พระราชบัญญัติพลังงานสามารถอธิบายหลาย ปรากฏการณ์ทางกายภาพ นักวิทยาศาสตร์บอกว่าปริมาณรวมของการอย่างต่อเนื่องในจักรวาลยังคง ไม่มีใครสามารถสร้างหรือทำลายพลังงานอีกครั้ง การผลิตหนึ่งในชนิดของคนใช้พลังงานเชื้อเพลิงของน้ำลดลงอะตอม ดังนั้นหนึ่งในชนิดของมันจะถูกแปลงเป็นอีก

ในปี 1918 นักวิทยาศาสตร์ก็สามารถพิสูจน์ได้ว่ากฎหมายของการอนุรักษ์พลังงานเป็นผลทางคณิตศาสตร์ของสมมาตรแปลของเวลา - ผสมพันธุ์ค่าพลังงาน ในคำอื่น ๆ พลังงานเป็นป่าสงวนเพราะกฎหมายของฟิสิกส์ไม่แตกต่างกันในช่วงเวลาที่แตกต่างกัน

คุณสมบัติพลังงาน

พลังงาน - คือความสามารถของร่างกายในการดำเนินงาน ในระบบทางกายภาพปิดมันจะยังคงตลอดเวลา (จนกว่าระบบจะปิด) และเป็นหนึ่งในสามปริพันธ์สารเติมแต่งเคลื่อนไหวค่ารักษาเมื่อขับรถ เหล่านี้รวมถึง: พลังงานโมเมนตัมโมเมนตัม การแนะนำของแนวคิด "พลังงาน" จะเป็นประโยชน์เมื่อระบบทางกายภาพเป็นเนื้อเดียวกันในเวลา

พลังงานภายในของร่างกาย

เพราะมันหมายถึงผลรวมของพลังงานของโมเลกุลและการเคลื่อนไหวทางความร้อนของโมเลกุลที่ประกอบค่ะ มันไม่สามารถวัดได้โดยตรงเพราะมันเป็นฟังก์ชั่นที่ไม่ซ้ำกันของรัฐระบบ เมื่อใดก็ตามที่ระบบอยู่ในรัฐนี้พลังงานภายในของมีค่าโดยธรรมชาติโดยไม่คำนึงถึงประวัติความเป็นมาของระบบ การเปลี่ยนแปลงในการใช้พลังงานภายในในการเปลี่ยนแปลงจากสภาพร่างกายหนึ่งไปยังอีกอยู่เสมอเท่ากับส่วนต่างระหว่างค่าในรัฐขั้นสุดท้ายและการเริ่มต้นของ

พลังงานภายในของก๊าซ

นอกเหนือไปจากของแข็งก๊าซและพลังงาน มันเป็นพลังงานจลน์ของการเคลื่อนไหวความร้อน (สุ่ม) ของอนุภาคในระบบซึ่งรวมถึงอะตอมโมเลกุลอิเล็กตรอนนิวเคลียส พลังงานภายในของแก๊สอุดมคติ (ก๊าซแบบจำลองทางคณิตศาสตร์) คือผลรวมของพลังงานจลน์ของอนุภาคของมัน นี้จะคำนึงถึงจำนวนขององศาอิสระซึ่งเป็นจำนวนตัวแปรอิสระซึ่งกำหนดตำแหน่งของโมเลกุลในพื้นที่

การใช้พลังงาน

ทุกปีเป็นมนุษย์บริโภคพลังงานมากขึ้นและมากขึ้น ในกรณีส่วนใหญ่ที่จะได้รับพลังงานที่จำเป็นในการให้แสงสว่างและความร้อนที่อยู่อาศัยยานพาหนะและการดำเนินงานของกลไกต่างๆของเรา, ฟอสซิลไฮโดรคาร์บอนใช้เช่นถ่านหินน้ำมันและก๊าซ พวกเขามี ทรัพยากรสิ้นเปลือง

แต่น่าเสียดายที่มีเพียงส่วนเล็ก ๆ ของพลังงานที่ผลิตในโลกโดยใช้ทรัพยากรหมุนเวียนเช่นน้ำลมและดวงอาทิตย์ ในวันที่หุ้นของพวกเขาอยู่ในอำนาจเป็นเพียง 5% อีก 3% ของคนที่ได้รับในรูปแบบของพลังงานนิวเคลียร์ที่ผลิตในโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์

ทรัพยากรสิ้นเปลืองมีหุ้นดังต่อไปนี้ (จูล)

• พลังงานนิวเคลียร์ - 2 x ^{24 ตุลาคม}
• พลังงานจากก๊าซและน้ำมัน - 2 × 10 ^23;
• ความร้อนภายในโลก - 5 x ^{20 ตุลาคม}

ค่าประจำปีของทรัพยากรหมุนเวียนของโลก:

• พลังงานแสงอาทิตย์ - 2 x 10 ^24;
• ลม - 6 x ^{21 ตุลาคม}
• แม่น้ำ - 6.5 × 10 ^19;
• กระแสน้ำ - 2.5 x ^{23 ตุลาคม}

เท่านั้นที่มีการเปลี่ยนแปลงได้ทันเวลาจากที่ไม่หมุนเวียนพลังงานสำรองของมนุษยชาติทดแทนของโลกมีโอกาสในการมีชีวิตยืนยาวและมีความสุขบนโลกของเรา ที่จะใช้ในการพัฒนาขั้นสูงของนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกยังคงระมัดระวังการศึกษาคุณสมบัติต่างๆของพลังงาน