У щоденних розмовах ми часто використовуємо слово «енергія» . Є багато різних форм енергії, які ми використовуємо щодня, щоб рухатися, розмовляти, готувати їжу, стрибати або вмикати світло, тепло, музику та телевізор. На цьому уроці ми дізнаємося про енергію та її різноманітні форми в ситуаціях, з якими ви стикаєтесь у повсякденному житті.
Давайте розпочнемо.
Енергія змушує речі відбуватися. Щоразу, коли щось рухається, це відбувається завдяки енергії. Щоразу, коли щось стає теплішим, це завдяки енергії. Кожен раз, коли щось видає звук, це через енергію. Ми використовуємо енергію, щоб думати, грати та говорити. Насправді, щоразу, коли ми щось робимо, ми витрачаємо енергію!
Ми використовуємо енергію для обігріву та охолодження наших будинків, шкіл та офісів. Ми використовуємо енергію для освітлення та приладів. Енергія змушує наші транспортні засоби рухатися, літаки літають, човни плавають, а машини працюють.
Всім живим істотам теж потрібна енергія. Рослини використовують світло сонця для росту. Тварини та люди їдять рослини та використовують накопичену енергію. Їжа є паливом для енергетичних потреб нашого організму.
Чи помічали ви після інтенсивної гри у футбол (або будь-який вид спорту), як ваше тіло відчуває жар? Це тому, що ваше тіло виробляє теплову енергію.
Простіше кажучи, енергія – це здатність виконувати роботу. Енергія буває в різних формах, і ми використовуємо її різними способами. Давайте розглянемо кілька прикладів із нашого повсякденного життя:
Що має більше енергії - літак, що летить у небі, чи книга, що падає зі столу? Літак, що летить у небі, має більше енергії, оскільки він летить набагато швидше, ніж книга, а також тому, що літак важчий, ніж книга.
Коли гарячий шоколад охолоджується, він отримує або втрачає теплову енергію? Воно втрачає теплову енергію, тому що молоко віддає свою теплову енергію (або тепло) навколишньому середовищу і більше не поглинає теплову енергію від підвищення температури плити.
Як ви думаєте, як починають працювати кавові машини чи телевізор, коли їх вмикають у розетку? Це пояснюється тим, що електрична енергія проходить через лінії електропередач, а потім передає енергію багатьом різним машинам для роботи.
Який звук має більше енергії - гудок вантажівки чи фонтан? Гудок має більше енергії, тому що чим голосніше щось, тим більше звукової енергії воно має.
Енергія, якою володіє об’єкт, вимірюється його здатністю виконувати роботу. Таким чином, одиниця енергії така ж, як і робота, і це Джоуль (Дж). 1 Джоуль (Дж) — це енергія, необхідна для виконання 1 Джоуля роботи. Джоуль означає кількість енергії, яка передається тілу під час переміщення його на відстань 1 м проти сили 1 Н. Використовується більша одиниця енергії, яка називається кілоджоуль (кДж). 1 кДж = 1000 Дж.
Кінетична енергія - будь-який рухомий предмет використовує кінетичну енергію. Наприклад, політ на літаку в небі, метання м’яча, біг, їзда на велосипеді тощо є прикладами кінетичної енергії. Автомобіль, що рухається по дорозі, має кінетичну енергію, тоді як припаркований автомобіль не має кінетичної енергії. Це означає, що кінетична енергія існує лише тоді, коли тіло або предмет рухається. Коли об'єкт знаходиться в спокої, його кінетична енергія дорівнює нулю. Це означає, що коли рух = 0, кінетична енергія = 0. Вона коливається від нуля до позитивного значення. Приклад: Дитина гойдається на гойдалках. Незалежно від того, чи рухається гойдалка вперед чи назад, значення кінетичної енергії ніколи не буває негативним.
Потенційна енергія – це енергія положення об’єкта. Приклад: коли дитина, яка гойдається на гойдалках, досягає вершини дуги, вона має максимальну потенційну енергію. Коли вона ближче до землі, її потенціальна енергія мінімальна (0). Інший приклад - підкидання м'яча в повітря. У найвищій точці потенціальна енергія найбільша. Коли куля піднімається або опускається, вона має комбінацію потенціальної та кінетичної енергії.
Механічна енергія – це енергія, яка є результатом руху або розташування об’єкта. Механічна енергія - це сума кінетичної енергії та потенціальної енергії. Приклади: Об'єкт, що володіє механічною енергією, має як кінетичну, так і потенційну енергію, хоча енергія однієї з форм може дорівнювати нулю. Автомобіль, що рухається, має кінетичну енергію. Якщо ви рухаєте автомобіль на гору, він має кінетичну та потенційну енергію. Книга, що лежить на столі, має потенційну енергію.
Хімічна енергія - Хімічна енергія - це енергія, яка зберігається у зв'язках атомів і молекул. Коли відбувається ця хімічна реакція, ця енергія вивільняється. Ми використовуємо хімічну енергію в нашому автомобілі у формі палива (бензин/дизель) для керування. Акумулятори, біомаса, нафта, природний газ і вугілля є прикладами накопиченої хімічної енергії. Їжа також є хорошим прикладом накопиченої хімічної енергії. Це енергія, яка виділяється під час травлення.
Електрична енергія - енергія, що виробляється крихітними зарядженими частинками, які називаються електронами. Блискавка є однією з форм електричної енергії. Майже вся наша техніка, як-от ноутбуки, кавоварки, мобільні телефони, пилососи та телевізори, працює від електрики.
Теплова енергія – також відома як теплова енергія. Енергія, яка надходить від пожежі, є теплова енергія. Він відображає різницю температур між двома системами. Як відомо, речовина складається з молекул. Коли ми підвищуємо температуру речовини, частинки вібрують швидше. Теплова енергія - це енергія, яка виходить від температури речовини. Прикладами теплової енергії є чашка гарячої кави, електричні або газові плити, кімнатний обігрівач тощо.
Світлова енергія - це також відома як енергія випромінювання. Значну частину енергії Земля отримує від світла Сонця. Рослини отримують світлову енергію від сонця та перетворюють її на хімічну енергію (їжу), яка допомагає їм рости, це називається фотосинтезом.
Звукова енергія – чим голосніше ми кричимо, тим більше звукової енергії ми використовуємо. Все, що ви чуєте, є звуковою енергією. Окрім наших голосів, є багато інших прикладів звукової енергії: плескання в долоні, гра на гітарі, гавкіт собак тощо.
Ядерна енергія – ядерна енергія зберігається в ядрі атомів. Ця енергія виділяється, коли ядра з’єднуються (злиття) або розщеплюються (поділ). Приклад: Ядерний поділ, ядерний синтез і ядерний розпад є прикладами ядерної енергії. Атомна детонація та енергія від атомної станції є конкретними прикладами цього виду енергії. Атомні електростанції розщеплюють ядра атомів урану для виробництва електроенергії.
Електромагнітна енергія – Електромагнітна енергія або енергія випромінювання – це енергія світла або електромагнітних хвиль. Приклад: будь-яка форма світла має електромагнітну енергію, включаючи частини спектру, які ми не бачимо. Радіо, гамма, рентгенівське випромінювання, мікрохвилі та ультрафіолетове світло є деякими прикладами електромагнітної енергії.
Гравітаційна енергія . Енергія, пов’язана з гравітацією, включає притягання між двома об’єктами на основі їх маси. Вона може служити основою для механічної енергії, такої як потенціальна енергія об’єкта, розміщеного на полиці, або кінетична енергія Місяця на орбіті навколо Землі. Приклад: гравітаційна енергія утримує атмосферу на Землі.
Енергія іонізації – це форма енергії, яка зв’язує електрони з ядром атома, іона або молекули. Приклад: перша енергія іонізації атома - це енергія, необхідна для повного видалення одного електрона. Друга енергія іонізації — це енергія для видалення другого електрона, і вона більша, ніж енергія, необхідна для видалення першого електрона.
Закон збереження енергії стверджує, що енергія ніколи не може бути створена або знищена, але вона може лише переходити з однієї форми в іншу. Одним із прикладів є хімічна енергія їжі, яка під час руху перетворюється на кінетичну.
Маса тісно пов'язана з енергією. В результаті еквівалентності між масою та енергією будь-який нерухомий об’єкт з масою має еквівалентну кількість енергії, яка називається енергією спокою. Маса спокою відноситься до маси нерухомого тіла. Приріст енергії до тіла понад енергію спокою збільшить загальну масу об’єкта. Приклад: нагрівання об’єкта призводить до збільшення енергії, яке можна виміряти як невелике збільшення маси.
ВІДНОВЛЮВАЛЬНА ЕНЕРГІЯ
Відновлювана енергія — це енергія, вироблена з джерел, які не виснажуються або можуть бути відновлені протягом життя людини. Найпоширеніші приклади включають вітрову, сонячну, геотермальну, біомасову та гідроенергію.
Сонячна енергія відноситься до типу енергії сонця. її можна перетворити в електричну, теплову та хімічну енергію. Наприклад, сонячні батареї використовуються для отримання сонячної енергії з подальшим перетворенням її в електричну. Цю енергію можна використовувати для освітлення або опалення. Сонячна енергія також використовується в електроприладах, таких як мобільні телефони. Цей вид енергії дуже поширений у тропічних регіонах світу, де він традиційно використовується для сушіння таких культур, як кава, кукурудза та рис. Деякі з переваг цього виду енергії полягають у тому, що вона дешева, невичерпна, має широкий спектр джерел і є чистим джерелом енергії.
Енергія вітру відноситься до енергії вітру. Вітряні млини використовуються для перетворення енергії вітру в механічну енергію, яку можна використовувати різними способами. До них відносяться виробництво електроенергії, помел зерна та перекачування води. Століттями енергію вітру використовували для руху океанських суден, таких як доу та кораблі. Території з відкритими ландшафтами є основними потенційними територіями з вітроенергетикою.
Енергія, отримана з води, називається гідроенергією. Він утворюється під час руху води. Вода, що тече з великою швидкістю, має велику кінетичну енергію, яка може виконувати роботу. Наприклад, силу води можна використовувати для обертання млинів для зерна. Енергія також використовується для обертання турбін, які виробляють гідроелектроенергію.
НЕВІДНОВЛЮВАНА ЕНЕРГІЯ
Навпаки, невідновлювана енергія – це енергія, що надходить із джерел, які вичерпаються або не будуть відновлені протягом нашого життя. Більшість невідновлюваних джерел енергії — це викопне паливо, наприклад вугілля, газ і нафта.
Нафта відноситься до рідких і газоподібних вуглеводнів тваринного і рослинного походження, які були відкладені, стиснені та перетворені в ці форми в осадових породах. Після переробки нафти отримують різні продукти. Ці продукти включають бензин (бензин), авіаційне паливо, мастила, гас і бітум. Ці продукти використовуються для різних цілей. Промислове дизельне паливо використовується в промисловості в печах і котлах, для виробництва палива для транспортних засобів, кораблів, двигунів локомотивів і механізмів.
Вугілля — це коричнева або чорна гірська порода, яка в основному складається з вуглецю, який утворився мільйони років тому в результаті стиснення рослинної речовини. Використання вугілля як джерела енергії скоротилося в останні роки з відкриттям геотермальної енергії, гідроелектроенергії та нафти.
Природний газ – це тип газу, який утворюється під землею та у верхніх шарах сирої нафти, але також може виникати сам по собі. Він використовується в промисловості в основному для опалення та побутових цілей для опалення, освітлення та приготування їжі.
