Vi använder ordet "energi" mycket i våra vardagliga samtal. Det finns många olika former av energi som vi använder varje dag för att röra oss, prata, laga mat, hoppa eller för att tända ljus, värme, musik och TV. I den här lektionen kommer vi att lära oss om energi och dess olika former i de situationer du upplever i vardagen.
Låt oss börja.
Energi får saker att hända. Varje gång något rör sig är det på grund av energi. Varje gång något blir varmare är det på grund av energi. Varje gång något låter är det på grund av energi. Vi använder energi för att tänka, leka och prata. Faktum är att varje gång vi gör någonting använder vi energi!
Vi använder energi för att värma och kyla våra hem, skolor och kontor. Vi använder energi för belysning och apparater. Energi får våra fordon att röra sig, flygplan att flyga, båtar att segla och maskiner att gå.
Alla levande varelser behöver också energi. Växter använder ljuset från solen för att växa. Djur och människor äter växterna och använder den energi som lagrats. Mat är bränsle för vår kropps energibehov.
Har du märkt hur varm din kropp känns efter en intensiv fotbollsmatch (eller någon annan sport)? Det beror på att din kropp producerar värmeenergi.
Enkelt uttryckt är energi förmågan att utföra arbete. Energi finns i många olika former och vi använder den på många sätt. Låt oss titta på några exempel från vårt dagliga liv:
Vilket har mer energi - ett flygplan som flyger i luften eller en bok som faller från ett bord? Flygplanet som flyger i luften har mer energi eftersom det färdas mycket snabbare än en bok, och även för att planet är tyngre än boken.
När varm choklad svalnar, får den värmeenergi eller förlorar den den? Den förlorar värmeenergi eftersom mjölken avger sin värmeenergi till omgivningen och inte längre absorberar värmeenergi från spisens stigande temperatur.
Hur tror du att kaffemaskiner eller TV-apparater börjar fungera när de ansluts till ett uttag? Det beror på att elektrisk energi färdas genom kraftledningar och sedan ger energi till många olika maskiner.
Vilket ljud har mer energi - lastbilens tuta eller vattenfontänen? Tutan har mer energi eftersom ju högre något är, desto mer ljudenergi har det.
Energin som ett objekt besitter mäts i termer av dess förmåga att utföra arbete. Enheten för energi är därför densamma som för arbete, och det är joule (J). 1 joule (J) är den energi som krävs för att utföra 1 joule arbete. En joule hänvisar till den mängd energi som överförs till en kropp genom att arbeta för att förflytta den 1 m mot en kraft på 1 N. En större energienhet som kallas kilojoule (kJ) används. 1 kJ = 1000 J.
Kinetisk energi - Alla rörliga saker använder kinetisk energi. Till exempel att flyga ett flygplan i luften, kasta bollar, springa, cykla etc. är exempel på kinetisk energi. En bil i rörelse på vägen har kinetisk energi medan den parkerade bilen inte har någon kinetisk energi. Det betyder att kinetisk energi bara existerar när en kropp eller ett föremål rör sig. När ett föremål står stilla blir dess kinetiska energi noll. Det betyder att när rörelse = 0 är kinetisk energi = 0. Den varierar från noll till ett positivt värde. Exempel: Ett barn som gungar på en gunga. Oavsett om gungan rör sig framåt eller bakåt är värdet på den kinetiska energin aldrig negativt.
Potentiell energi – Det är energin för ett objekts position. Exempel: När ett barn som gungar på en gunga når toppen av bågen har hon maximal potentiell energi. När hon är närmare marken är hennes potentiella energi som lägst (0). Ett annat exempel är att kasta en boll upp i luften. Vid den högsta punkten är den potentiella energin som störst. När bollen stiger eller faller har den en kombination av potentiell och kinetisk energi.
Mekanisk energi – Detta är den energi som uppstår vid rörelse eller ett objekts placering. Mekanisk energi är summan av kinetisk energi och potentiell energi. Exempel: Ett objekt som har mekanisk energi har både kinetisk och potentiell energi, även om energin i en av formerna kan vara lika med noll. En bil i rörelse har kinetisk energi. Om du kör bilen uppför ett berg har den kinetisk och potentiell energi. En bok som står på ett bord har potentiell energi.
Kemisk energi - Kemisk energi är den energi som lagras i bindningar mellan atomer och molekyler. När denna kemiska reaktion sker frigörs denna energi. Vi använder kemisk energi i vår bil i form av bränsle (bensin/diesel) för att köra. Batterier, biomassa, olja, naturgas och kol är exempel på lagrad kemisk energi. Mat är också ett bra exempel på lagrad kemisk energi. Denna energi frigörs under matsmältningen.
Elektrisk energi - Energi som genereras av små laddade partiklar som kallas elektroner. En blixt är en form av elektrisk energi. Nästan alla våra apparater som bärbara datorer, kaffemaskiner, mobiltelefoner, dammsugare och TV-apparater fungerar med elektricitet.
Värmeenergi – Det är också känt som termisk energi. Energin som kommer från en eld är termisk energi. Den återspeglar temperaturskillnaden mellan de två systemen. Som vi vet är materia uppbyggd av molekyler. När vi höjer temperaturen på materian vibrerar partiklarna snabbare. Värmeenergi är den energi som kommer från materians temperatur. En kopp varmt kaffe, elektriska eller gasspisar, rumsvärmare etc. är exempel på termisk energi.
Ljusenergi - Detta kallas även strålningsenergi. Jorden får mycket av sin energi från solens ljus. Växter tar ljusenergi från solen och omvandlar den till kemisk energi (mat) som hjälper dem att växa, detta kallas fotosyntes.
Ljudenergi – Ju högre vi skriker, desto mer ljudenergi använder vi. Allt du hör är ljudenergi. Förutom våra röster finns det många andra exempel på ljudenergi: att klappa händerna, spela gitarr, skällande hundar etc.
Kärnenergi – Kärnenergi lagras i atomkärnan. Denna energi frigörs när kärnorna slås samman (fusion) eller klyvs isär (fission). Exempel: Kärnklyvning, kärnfusion och kärnsönderfall är exempel på kärnenergi. Atomdetonation och kraft från ett kärnkraftverk är specifika exempel på denna typ av energi. Kärnkraftverk klyver uranatomernas kärnor för att producera elektricitet.
Elektromagnetisk energi – Elektromagnetisk energi eller strålningsenergi är energi från ljus eller elektromagnetiska vågor. Exempel: Alla former av ljus har elektromagnetisk energi, inklusive delar av spektrumet som vi inte kan se. Radio, gammastrålning, röntgenstrålning, mikrovågor och ultraviolett ljus är några exempel på elektromagnetisk energi.
Gravitationsenergi – Energi i samband med gravitation involverar attraktionen mellan två objekt baserat på deras massa. Den kan tjäna som grund för mekanisk energi, såsom den potentiella energin hos ett objekt placerat på en hylla eller den kinetiska energin hos månen i omloppsbana runt jorden. Exempel: Gravitationsenergi håller atmosfären vid jorden.
Joniseringsenergi – Det är den form av energi som binder elektroner till kärnan i dess atom, jon eller molekyl. Exempel: En atoms första joniseringsenergi är den energi som behövs för att helt avlägsna en elektron. Den andra joniseringsenergin är energin för att avlägsna en andra elektron och är större än den som krävs för att avlägsna den första elektronen.
Energilagen säger att energi aldrig kan skapas eller förstöras, utan den kan bara omvandlas från en form till en annan. Ett exempel är den kemiska energin i mat som omvandlas till kinetisk energi när vi rör oss.
Massa är nära besläktad med energi. På grund av ekvivalensen mellan massa och energi har varje stationärt objekt med massa en ekvivalent energimängd som kallas viloenergi. En vilomassa avser massan av en stationär kropp. En ökning av energi till kroppen utöver viloenergin kommer att öka objektets totala massa. Exempel: uppvärmning av ett objekt leder till en energiökning som är mätbar som en liten massökning.
FÖRNYBAR ENERGI
Förnybar energi är energi som produceras från källor som inte utarmas eller kan återställas under en människas livstid. De vanligaste exemplen är vindkraft, solenergi, geotermisk energi, biomassa och vattenkraft.
Solenergi hänvisar till den typ av energi från solen. Den kan omvandlas till elektrisk, värme- och kemisk energi. Till exempel används solpaneler för att ta ut solenergi och sedan omvandla den till elektrisk energi. Denna energi kan användas för belysning eller uppvärmning. Solenergi används också i elektriska apparater som mobiltelefoner. Denna energityp är mycket riklig i tropiska regioner i världen där den traditionellt har använts för att torka grödor som kaffe, majs och ris. Några av fördelarna med denna typ av energi är att den är billig, outtömlig, har ett brett utbud av källor och är en ren energikälla.
Vindenergi avser energi från vindar. Väderkvarnar används för att omvandla vindenergi till mekanisk energi som kan användas på olika sätt. Dessa inkluderar att generera elektricitet, mala spannmål och pumpa vatten. I århundraden har vindenergi utnyttjats för att driva havsfartyg som dhows och fartyg. Områden med öppna landskap är de största potentiella områdena för vindenergi.
Energi som utvinns ur vatten kallas vattenkraft. Den produceras när vatten är i rörelse. Vatten som strömmar med hög hastighet har mycket kinetisk energi som kan utföra arbete. Till exempel kan vattnets kraft användas för att rotera kvarnar för spannmål. Energin används också för att rotera turbiner som genererar vattenkraft.
ICKE-FÖRYRBAR ENERGI
Icke-förnybar energi är däremot energi som kommer från källor som kommer att ta slut eller inte kommer att återställas under vår livstid. De flesta källor till icke-förnybar energi är fossila bränslen, såsom kol, gas och olja.
Petroleum avser de flytande och gasformiga kolväten från animaliskt och växtmässigt material som avlagrats, komprimerats och omvandlats till dessa former i sedimentära bergarter. Efter att petroleum har raffinerats erhålls olika produkter. Dessa produkter inkluderar bensin, flygbränsle, smörjmedel, fotogen och bitumen. Dessa produkter används för olika ändamål. Industriell diesel används i industrier i ugnar och pannor för att generera bränsle för fordon, fartyg, lokomotiv och maskiner.
Kol är en brun eller svart bergart, huvudsakligen bestående av kol som bildades för miljontals år sedan genom kompression av växtmaterial. Användningen av kol som kraftkälla har minskat de senaste åren med upptäckten av geotermisk kraft, vattenkraft och petroleum.
Naturgas är en typ av gas som bildas under jord och på de övre lagren av råolja, men kan även förekomma i sig själv. Den används inom industrier främst för uppvärmning och i bostäder för uppvärmning, belysning och matlagning.
