Gündəlik söhbətlərimizdə "enerji" sözünü çox istifadə edirik. Hərəkət etmək, danışmaq, yemək bişirmək, tullanmaq və ya işığı, istilik, musiqi və televizoru yandırmaq üçün hər gün istifadə etdiyimiz bir çox müxtəlif enerji formaları var. Bu dərsimizdə gündəlik həyatda yaşadığınız situasiyalarla enerji və onun müxtəlif formalarını öyrənəcəyik.
Gəlin başlayaq.
Enerji hadisələrin baş verməsini təmin edir. Hər dəfə bir şey hərəkət edəndə bunun səbəbi enerjidir. Hər dəfə bir şey istiləşəndə bunun səbəbi enerjidir. Hər dəfə bir şey səs çıxaranda, bunun səbəbi enerjidir. Düşünmək, oynamaq və danışmaq üçün enerjidən istifadə edirik. Əslində biz hər hansı bir iş görəndə enerji sərf edirik!
Evlərimizi, məktəblərimizi və ofislərimizi qızdırmaq və sərinləmək üçün enerjidən istifadə edirik. Biz işıqlar və məişət texnikası üçün enerji istifadə edirik. Enerji nəqliyyat vasitələrimizi hərəkətə gətirir, təyyarələr uçur, qayıqlar üzür və maşınlar işləyir.
Bütün canlıların da enerjiyə ehtiyacı var. Bitkilər böyümək üçün günəş işığından istifadə edirlər. Heyvanlar və insanlar bitkiləri yeyir və yığılan enerjidən istifadə edirlər. Qida bədənimizin enerji ehtiyacları üçün yanacaqdır.
Gərgin bir futbol oyunundan (və ya hər hansı idman növündən) sonra bədəninizin necə isti olduğunu görmüsünüzmü? Bunun səbəbi bədəninizin istilik enerjisi istehsal etməsidir.
Sadə dillə desək, enerji iş görmək qabiliyyətidir. Enerji müxtəlif formalarda gəlir və biz ondan bir çox şəkildə istifadə edirik. Gündəlik həyatımızdan bəzi nümunələrə baxaq:
Hansının daha çox enerjisi var - səmada uçan təyyarə, yoxsa masadan düşən kitab? Səmada uçan təyyarə daha çox enerjiyə malikdir, çünki kitabdan çox daha sürətli səyahət edir və həmçinin təyyarə kitabdan daha ağırdır.
İsti şokolad soyuduqda istilik enerjisini qazanır, yoxsa itirir? O, istilik enerjisini itirir, çünki süd öz istilik enerjisini (və ya istisini) ətrafa buraxır və sobanın artan temperaturundan istilik enerjisini artıq qəbul etmir.
Sizcə, qəhvə maşınları və ya televizorlar rozetkaya qoşulduqda necə işləməyə başlayır? Bunun səbəbi, elektrik enerjisinin elektrik xətləri vasitəsilə hərəkət etməsi və daha sonra işləmək üçün çoxlu müxtəlif maşınlara enerji verməsidir.
Hansı səsin daha çox enerjisi var - yük maşınının siqnalı, yoxsa su fontanı? Buynuz daha çox enerjiyə malikdir, çünki bir şey nə qədər yüksəkdirsə, bir o qədər səs enerjisi var.
Bir cismin sahib olduğu enerji onun iş görmək qabiliyyəti ilə ölçülür. Beləliklə, enerji vahidi işin vahidi ilə eynidir və bu, Joule (J)-dir. 1 Joule (J) 1 joul işi görmək üçün tələb olunan enerjidir. Bir joule, 1N qüvvəyə qarşı onu 1m məsafədə hərəkət etdirmək üçün işləyərək bədənə ötürülən enerji miqdarına aiddir. Kilojoule (kJ) adlanan daha böyük enerji vahidi istifadə olunur. 1 kJ = 1000 J.
Kinetik enerji - Hər hansı bir hərəkət edən şey kinetik enerjidən istifadə edir. Məsələn, səmada təyyarə uçmaq, top atmaq, qaçmaq, velosiped sürmək və s. kinetik enerjiyə misaldır. Yolda hərəkət edən avtomobilin kinetik enerjisi var, park edilmiş avtomobilin isə kinetik enerjisi yoxdur. Bu o deməkdir ki, kinetik enerji yalnız cisim və ya obyekt hərəkət edərkən mövcuddur. Bir cisim istirahətdə olduqda onun kinetik enerjisi sıfır olur. Bu, Hərəkət = 0 olduqda, Kinetik Enerji = 0 deməkdir. Sıfırdan müsbət dəyərə qədər dəyişir. Misal: Yelləncəkdə yellənən uşaq. Yelləncəyin irəli və ya geri hərəkət etməsindən asılı olmayaraq, kinetik enerjinin dəyəri heç vaxt mənfi olmur.
Potensial enerji - Bu, obyektin mövqeyinin enerjisidir. Nümunə: Yelləncəkdə yellənən uşaq qövsün zirvəsinə çatdıqda onun maksimum potensial enerjisi olur. Yerə daha yaxın olduqda, onun potensial enerjisi minimumdadır (0). Başqa bir nümunə topu havaya atmaqdır. Ən yüksək nöqtədə potensial enerji ən böyükdür. Top yüksəldikcə və ya düşdükcə potensial və kinetik enerjinin birləşməsinə malikdir.
Mexanik enerji - Bu, bir cismin hərəkətindən və ya yerindən yaranan enerjidir. Mexanik enerji kinetik enerji ilə potensial enerjinin cəmidir. Nümunələr: Mexanik enerjiyə malik olan cisim həm kinetik, həm də potensial enerjiyə malikdir, baxmayaraq ki, formalardan birinin enerjisi sıfıra bərabər ola bilər. Hərəkət edən avtomobilin kinetik enerjisi var. Əgər avtomobili dağa qaldırsanız, onun kinetik və potensial enerjisi var. Masanın üstündə oturan kitab potensial enerjiyə malikdir.
Kimyəvi enerji - Kimyəvi enerji atomların və molekulların bağlarında saxlanılan enerjidir. Bu kimyəvi reaksiya baş verdikdə, bu enerji sərbəst buraxılır. Avtomobilimizdə sürmək üçün yanacaq (benzin/dizel) şəklində kimyəvi enerjidən istifadə edirik. Akkumulyatorlar, biokütlə, neft, təbii qaz və kömür saxlanılan kimyəvi enerjiyə misaldır. Qida həm də saxlanılan kimyəvi enerjinin yaxşı nümunəsidir. Bu, həzm zamanı ayrılan enerjidir.
Elektrik enerjisi - Elektron adlanan kiçik yüklü hissəciklərin yaratdığı enerji. Bir ildırım elektrik enerjisinin bir formasıdır. Noutbuklar, qəhvə maşınları, cib telefonları, tozsoranlar və televizorlar kimi demək olar ki, bütün texnikamız elektriklə işləyir.
İstilik enerjisi - İstilik enerjisi kimi də tanınır. Yanğından gələn enerji istilik enerjisidir. Bu iki sistem arasındakı temperatur fərqini əks etdirir. Bildiyimiz kimi maddə molekullardan ibarətdir. Maddənin temperaturunu yüksəltdikdə hissəciklər daha sürətli titrəyirlər. İstilik enerjisi maddənin temperaturundan gələn enerjidir. Bir fincan isti qəhvə, elektrik və ya qaz sobaları, otaq qızdırıcısı və s. istilik enerjisinə misaldır.
İşıq enerjisi - Bu həm də Radiant enerji kimi tanınır. Yer enerjisinin çox hissəsini Günəş işığından alır. Bitkilər günəşdən işıq enerjisini alır və onu böyümələrinə kömək edən kimyəvi enerjiyə (qidaya) çevirir, buna fotosintez deyilir.
Səs enerjisi – Nə qədər yüksək səslə qışqırırıqsa, bir o qədər çox səs enerjisi istifadə edirik. Eşitdiyiniz hər şey səs enerjisidir. Səslərimizdən başqa, səs enerjisinin bir çox başqa nümunələri var: əl çalmaq, gitara çalmaq, it hürmək və s.
Nüvə enerjisi - Nüvə enerjisi atomların nüvəsində saxlanılır. Bu enerji nüvələr birləşdikdə (füzyon) və ya parçalandıqda (parçalanma) ayrılır. Nümunə: Nüvə parçalanması, nüvə sintezi və nüvə parçalanması nüvə enerjisinə misaldır. Atom partlaması və nüvə stansiyasının gücü bu enerji növünün konkret nümunələridir. Atom elektrik stansiyaları elektrik enerjisi istehsal etmək üçün uran atomlarının nüvələrini parçalayır.
Elektromaqnit enerjisi - Elektromaqnit enerjisi və ya parlaq enerji işıq və ya elektromaqnit dalğalarından gələn enerjidir. Nümunə: İstənilən işığın elektromaqnit enerjisi var, o cümlədən spektrin görmədiyimiz hissələri. Radio, qamma, rentgen şüaları, mikrodalğalı sobalar və ultrabənövşəyi işıq elektromaqnit enerjisinin bəzi nümunələridir.
Qravitasiya enerjisi - Cazibə qüvvəsi ilə əlaqəli enerji, kütlələrinə əsaslanan iki cisim arasında cazibəni əhatə edir. O, rəfdə yerləşdirilmiş cismin potensial enerjisi və ya Yer ətrafında orbitdə Ayın kinetik enerjisi kimi mexaniki enerji üçün əsas ola bilər. Nümunə: Qravitasiya enerjisi atmosferi Yerə bağlayır.
İonlaşma enerjisi - Bu, elektronları atomunun, ionunun və ya molekulunun nüvəsinə bağlayan enerji formasıdır. Nümunə: Atomun ilk ionlaşma enerjisi bir elektronu tamamilə çıxarmaq üçün lazım olan enerjidir. İkinci ionlaşma enerjisi ikinci elektronu çıxarmaq üçün enerjidir və birinci elektronu çıxarmaq üçün tələb olunan enerjidən böyükdür.
Enerjinin Saxlanılması Qanununda deyilir ki, enerji heç vaxt yaradıla və ya məhv edilə bilməz, ancaq onu yalnız bir formadan digərinə dəyişdirmək olar. Bir nümunə, hərəkət edərkən kinetik enerjiyə çevrilən qidanın kimyəvi enerjisidir.
Kütlə enerji ilə sıx bağlıdır. Kütlə ilə enerji arasındakı ekvivalentlik nəticəsində kütləsi olan hər hansı stasionar cisim, istirahət enerjisi adlanan ekvivalent enerji miqdarına malikdir. İstirahət kütləsi sabit bir cismin kütləsinə aiddir. Bədənin enerjisinin qalan enerjidən yuxarı artması cismin ümumi kütləsini artıracaq. Nümunə: bir obyektin qızdırılması kiçik bir kütlə artımı kimi ölçülə bilən enerji artımına səbəb olur.
BƏRPA OLUNAN ENERJİ
Bərpa olunan enerji tükənməyən və ya insanın həyatı boyu doldurula bilən mənbələrdən istehsal olunan enerjidir. Ən ümumi nümunələrə külək, günəş, geotermal, biokütlə və su enerjisi daxildir.
Günəş enerjisi günəşdən gələn enerji növünə aiddir. elektrik, istilik və kimyəvi enerjilərə çevrilə bilər. Məsələn, günəş panelləri günəş enerjisini vurmaq və sonra onu elektrik enerjisinə çevirmək üçün istifadə olunur. Bu enerji işıqlandırma və ya istilik üçün istifadə edilə bilər. Günəş enerjisi cib telefonları kimi elektrik cihazlarında da tətbiq olunur. Bu enerji növü qəhvə, qarğıdalı və düyü kimi məhsulların qurudulması üçün ənənəvi olaraq istifadə edildiyi dünyanın tropik bölgələrində çox zəngindir. Bu enerji növünün üstünlüklərindən bəziləri onun ucuz olması, tükənməz olması, geniş mənbələrə malik olması və təmiz enerji mənbəyi olmasıdır.
Külək enerjisi küləklərdən gələn enerjiyə aiddir. Külək enerjisini müxtəlif yollarla istifadə edilə bilən mexaniki enerjiyə çevirmək üçün külək dəyirmanlarından istifadə olunur. Bunlara elektrik enerjisi istehsalı, dənli bitkilərin üyüdülməsi və suyun vurulması daxildir. Əsrlər boyu külək enerjisi dəniz gəmiləri və gəmilər kimi okean gəmilərini hərəkətə gətirmək üçün istifadə edilmişdir. Açıq landşaftları olan ərazilər külək enerjisi ilə əsas potensial sahələrdir.
Sudan alınan enerjiyə hidroenerji deyilir. Su hərəkət edərkən əmələ gəlir. Yüksək sürətlə axan su iş görə bilən çoxlu kinetik enerjiyə malikdir. Məsələn, suyun gücü taxıl üçün dəyirmanları çevirmək üçün istifadə edilə bilər. Enerji, həmçinin hidroelektrik istehsal edən turbinləri çevirmək üçün istifadə olunur.
BƏRPA OLMAYAN ENERJİ
Bunun əksinə olaraq, bərpa olunmayan enerji həyatımızda tükənəcək və ya doldurulmayacaq mənbələrdən gələn enerjidir. Bərpa olunmayan enerji mənbələrinin əksəriyyəti kömür, qaz və neft kimi qalıq yanacaqlardır.
Neft dedikdə, çöküntü süxurların içərisində döşənmiş, sıxılmış və bu formalara çevrilmiş heyvan və bitki mənşəli maye və qaz halında olan karbohidrogenlər nəzərdə tutulur. Neft emal edildikdən sonra müxtəlif məhsullar alınır. Bu məhsullara benzin (benzin), aviasiya yanacağı, sürtkü yağları, kerosin və bitum daxildir. Bu məhsullar müxtəlif məqsədlər üçün istifadə olunur. Sənaye dizeli sobalarda və qazanlarda, nəqliyyat vasitələri, gəmilər, lokomotiv mühərrikləri və mexanizmlər üçün yanacaq yaratmaq üçün istifadə olunur.
Kömür qəhvəyi və ya qara qayadır, əsasən milyonlarla il əvvəl bitki maddələrinin sıxılması nəticəsində əmələ gələn karbondan ibarətdir. Son illərdə geotermal enerji, su elektrik enerjisi və neftin kəşfi ilə kömürün enerji mənbəyi kimi istifadəsi azalmışdır.
Təbii qaz yeraltı əmələ gələn və xam neftin üst qatlarında əmələ gələn, lakin öz-özünə də yarana bilən qaz növüdür. Sənayedə əsasən istilik və məişət məqsədləri üçün istilik, işıqlandırma və yemək bişirmək üçün istifadə olunur.
