Biz kundalik suhbatlarimizda "energiya" so'zini ko'p ishlatamiz. Har kuni harakat qilish, gapirish, ovqat pishirish, sakrash yoki yorug'lik, issiqlik, musiqa va televizorni yoqish uchun foydalanadigan energiyaning ko'p turlari mavjud. Ushbu darsda biz energiya va uning turli shakllari haqida kundalik hayotda duch keladigan vaziyatlar bilan tanishamiz.
Qani boshladik.
Energiya narsalarni amalga oshiradi. Har safar biror narsa harakatga kelganda, bu energiya tufayli. Har safar biror narsa qizib ketganda, bu energiya tufaylidir. Har safar biror narsa ovoz chiqarsa, bu energiya tufaylidir. Biz energiyani fikrlash, o'ynash va gapirish uchun ishlatamiz. Darhaqiqat, biz har safar biror narsa qilganimizda, biz energiya sarflaymiz!
Biz energiyani uylarimiz, maktablarimiz va ofislarimizni isitish va sovutish uchun ishlatamiz. Biz energiyani chiroqlar va jihozlar uchun ishlatamiz. Energiya bizning mashinalarimizni harakatga keltiradi, samolyotlar uchadi, qayiqlar suzib yuradi va mashinalar ishlaydi.
Barcha tirik mavjudotlar ham energiyaga muhtoj. O'simliklar o'sishi uchun quyosh nuridan foydalanadilar. Hayvonlar va odamlar o'simliklarni eyishadi va saqlangan energiyadan foydalanadilar. Oziq-ovqat tanamizning energiya ehtiyojlari uchun yoqilg'idir.
Qizg'in futbol o'yinidan keyin (yoki biron bir sport turi) tanangiz qanday qizib ketganini sezdingizmi? Buning sababi, tanangiz issiqlik energiyasini ishlab chiqaradi.
Oddiy qilib aytganda, energiya - bu ish qilish qobiliyati. Energiya turli shakllarda keladi va biz uni ko'p jihatdan ishlatamiz. Keling, kundalik hayotimizdan ba'zi misollarni ko'rib chiqaylik:
Qaysi biri ko'proq energiyaga ega - osmonda uchayotgan samolyotmi yoki stoldan qulagan kitobmi? Osmonda uchayotgan samolyot ko'proq energiyaga ega, chunki u kitobdan ancha tezroq sayohat qiladi, shuningdek, samolyot kitobdan og'irroqdir.
Issiq shokolad soviganida, u issiqlik energiyasini oladimi yoki yo'qotadimi? U issiqlik energiyasini yo'qotadi, chunki sut o'zining issiqlik energiyasini (yoki issiqlikni) atrofga chiqaradi va pechning ko'tarilgan haroratidan issiqlik energiyasini o'zlashtirmaydi.
Sizningcha, qahva mashinalari yoki televizorlar rozetkaga ulanganda qanday qilib ishlay boshlaydi? Buning sababi shundaki, elektr energiyasi elektr uzatish liniyalari orqali o'tadi va keyin turli xil mashinalarning ishlashi uchun energiya beradi.
Qaysi tovush ko'proq energiyaga ega - yuk mashinasi shoximi yoki suv favvorasimi? Shox ko'proq energiyaga ega, chunki biror narsa qanchalik baland bo'lsa, unda tovush energiyasi shunchalik ko'p bo'ladi.
Ob'ektga ega bo'lgan energiya uning ish qobiliyati bilan o'lchanadi. Demak, energiya birligi ish bilan bir xil, bu Joule (J). 1 Joul (J) - 1 joul ishni bajarish uchun zarur bo'lgan energiya. Joul deganda jismni 1 N kuchga qarshi 1 m masofaga siljitish uchun harakat qilib, unga uzatiladigan energiya miqdori tushuniladi. Kilojoul (kJ) deb ataladigan kattaroq energiya birligi ishlatiladi. 1 kJ = 1000 J.
Kinetik energiya - Har qanday harakatlanuvchi narsalar kinetik energiyadan foydalanadi. Masalan, osmonda samolyotda uchish, to'p uloqtirish, yugurish, velosipedda yurish va hokazolar kinetik energiyaga misol bo'la oladi. Yo'lda harakatlanayotgan mashina kinetik energiyaga ega, to'xtab turgan mashina esa kinetik energiyaga ega emas. Bu shuni anglatadiki, kinetik energiya faqat jism yoki jism harakatlanayotganda mavjud. Jism tinch holatda bo'lsa, uning kinetik energiyasi nolga aylanadi. Bu shuni anglatadiki, Harakat = 0 bo'lganda, Kinetik energiya = 0. U noldan musbat qiymatgacha o'zgaradi. Misol: belanchakda tebranib turgan bola. Belanchak oldinga yoki orqaga harakat qilmasin, kinetik energiya qiymati hech qachon manfiy bo'lmaydi.
Potensial energiya - bu ob'ektning pozitsiyasining energiyasi. Misol: belanchakda tebranib turgan bola yoyning tepasiga yetganda, u maksimal potentsial energiyaga ega bo'ladi. U erga yaqinroq bo'lganda, uning potentsial energiyasi minimal bo'ladi (0). Yana bir misol - to'pni havoga tashlash. Eng yuqori nuqtada potentsial energiya eng katta. To'p ko'tarilgan yoki tushganda u potentsial va kinetik energiyaning kombinatsiyasiga ega.
Mexanik energiya - Bu harakat yoki ob'ektning joylashuvi natijasida hosil bo'lgan energiya. Mexanik energiya kinetik energiya va potensial energiya yig'indisidir. Misollar: Mexanik energiyaga ega bo'lgan ob'ekt kinetik va potentsial energiyaga ega, ammo shakllardan birining energiyasi nolga teng bo'lishi mumkin. Harakatlanuvchi mashina kinetik energiyaga ega. Agar siz mashinani tog'ga ko'tarsangiz, u kinetik va potentsial energiyaga ega. Stol ustida o'tirgan kitob potentsial energiyaga ega.
Kimyoviy energiya - Kimyoviy energiya - bu atomlar va molekulalarning aloqalarida saqlanadigan energiya. Ushbu kimyoviy reaktsiya sodir bo'lganda, bu energiya chiqariladi. Biz mashinamizda kimyoviy energiyani haydash uchun yoqilg'i (benzin / dizel) shaklida ishlatamiz. Batareyalar, biomassa, neft, tabiiy gaz va ko'mir saqlanadigan kimyoviy energiyaga misoldir. Oziq-ovqat ham saqlanadigan kimyoviy energiyaning yaxshi namunasidir. Bu ovqat hazm qilish jarayonida chiqariladigan energiya.
Elektr energiyasi - elektronlar deb ataladigan kichik zaryadlangan zarralar tomonidan ishlab chiqarilgan energiya. Chaqmoq - bu elektr energiyasining bir turi. Noutbuklar, qahva mashinalari, mobil telefonlar, changyutgichlar va televizor kabi deyarli barcha jihozlarimiz elektr energiyasi bilan ishlaydi.
Issiqlik energiyasi - Bu issiqlik energiyasi sifatida ham tanilgan. Yong'indan kelib chiqadigan energiya issiqlik energiyasidir. Bu ikki tizim o'rtasidagi harorat farqini aks ettiradi. Ma'lumki, modda molekulalardan iborat. Biz moddaning haroratini oshirsak, zarralar tezroq tebranadi. Issiqlik energiyasi - bu moddaning haroratidan kelib chiqadigan energiya. Bir chashka issiq qahva, elektr yoki gaz plitalari, xona isitgichlari va boshqalar issiqlik energiyasiga misoldir.
Yorug'lik energiyasi - Bu nurlanish energiyasi sifatida ham tanilgan. Yer energiyaning katta qismini Quyosh nuridan oladi. O'simliklar quyoshdan yorug'lik energiyasini oladi va uni o'sishiga yordam beradigan kimyoviy energiyaga (oziq-ovqat) aylantiradi, bu fotosintez deb nomlanadi.
Ovoz energiyasi - Biz qanchalik baland ovozda qichqirsak, shunchalik ko'p tovush energiyasidan foydalanamiz. Siz eshitgan har qanday narsa tovush energiyasidir. Ovozlarimizga qo'shimcha ravishda, tovush energiyasining boshqa ko'plab misollari mavjud: qo'llaringizni qarsak chalish, gitara chalish, itlarning hurishi va boshqalar.
Yadro energiyasi - Yadro energiyasi atomlar yadrosida saqlanadi. Bu energiya yadrolar birlashganda (biriktirilganda) yoki bo'linganda (bo'linish) chiqariladi. Misol: Yadroning bo'linishi, yadro sintezi va yadroviy parchalanish yadro energiyasiga misoldir. Atom portlashi va yadroviy stansiyaning quvvati ushbu turdagi energiyaning o'ziga xos misolidir. Atom elektr stantsiyalari elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun uran atomlarining yadrolarini parchalaydi.
Elektromagnit energiya - Elektromagnit energiya yoki nurlanish energiyasi yorug'lik yoki elektromagnit to'lqinlarning energiyasidir. Misol: yorug'likning har qanday shakli elektromagnit energiyaga ega, shu jumladan spektrning biz ko'ra olmaydigan qismlari. Radio, gamma, rentgen nurlari, mikroto'lqinlar va ultrabinafsha nurlar elektromagnit energiyaga misollardir.
Gravitatsiyaviy energiya - tortishish bilan bog'liq energiya ularning massasiga asoslangan ikkita jism o'rtasidagi tortishishni o'z ichiga oladi. U tokchaga joylashtirilgan ob'ektning potentsial energiyasi yoki Yer atrofidagi orbitada Oyning kinetik energiyasi kabi mexanik energiya uchun asos bo'lib xizmat qilishi mumkin. Misol: Gravitatsion energiya atmosferani Yer bilan ushlab turadi.
Ionlanish energiyasi - bu elektronlarni atom, ion yoki molekula yadrosi bilan bog'laydigan energiya shakli. Misol: Atomning birinchi ionlanish energiyasi bitta elektronni butunlay olib tashlash uchun zarur bo'lgan energiyadir. Ikkinchi ionlanish energiyasi ikkinchi elektronni olib tashlash uchun energiya bo'lib, birinchi elektronni olib tashlash uchun zarur bo'lgan energiyadan kattaroqdir.
Energiyaning saqlanish qonunida aytilishicha, energiya hech qachon yaratilishi yoki yo'q qilinishi mumkin emas, lekin uni faqat bir shakldan ikkinchisiga o'zgartirish mumkin. Bir misol, biz harakatlanayotganda kinetik energiyaga aylanadigan oziq-ovqat tarkibidagi kimyoviy energiya.
Massa energiya bilan chambarchas bog'liq. Massa va energiya o'rtasidagi ekvivalentlik natijasida massasi bo'lgan har qanday statsionar ob'ekt dam olish energiyasi deb ataladigan ekvivalent energiya miqdoriga ega bo'ladi. Dam olish massasi harakatsiz jismning massasini anglatadi. Qolgan energiyadan yuqori tanaga energiya oshishi ob'ektning umumiy massasini oshiradi. Misol: ob'ektni isitish energiyaning o'sishiga olib keladi, bu kichik massa o'sishi bilan o'lchanadi.
Qayta tiklanuvchi energiya
Qayta tiklanadigan energiya - bu tugamaydigan yoki inson hayoti davomida to'ldirilishi mumkin bo'lgan manbalardan ishlab chiqariladigan energiya. Eng keng tarqalgan misollar shamol, quyosh, geotermal, biomassa va gidroenergetikani o'z ichiga oladi.
Quyosh energiyasi quyoshdan keladigan energiya turiga ishora qiladi. uni elektr, issiqlik va kimyoviy energiyaga aylantirish mumkin. Masalan, quyosh panellari quyosh energiyasidan foydalanish va keyin uni elektr energiyasiga aylantirish uchun ishlatiladi. Bu energiya yoritish yoki isitish uchun ishlatilishi mumkin. Quyosh energiyasi mobil telefonlar kabi elektr jihozlarida ham qo'llaniladi. Bu energiya turi an'anaviy ravishda qahva, makkajo'xori va guruch kabi ekinlarni quritish uchun ishlatilgan dunyoning tropik mintaqalarida juda ko'p. Bu turdagi energiyaning afzalliklaridan biri shundaki, u arzon, bitmas-tuganmas, manbalari keng va toza energiya manbai hisoblanadi.
Shamol energiyasi shamol energiyasini anglatadi. Shamol tegirmonlari shamol energiyasini turli usullarda ishlatilishi mumkin bo'lgan mexanik energiyaga aylantirish uchun ishlatiladi. Bularga elektr energiyasi ishlab chiqarish, donni maydalash va suvni nasos bilan ta’minlash kiradi. Asrlar davomida shamol energiyasidan dengiz va kemalar kabi okean kemalarini harakatga keltirish uchun foydalanilgan. Ochiq landshaftlarga ega bo'lgan hududlar shamol energiyasiga ega bo'lgan asosiy potentsial hududlardir.
Suvdan olinadigan energiya gidroenergetika deb ataladi. U suv harakatda bo'lganda hosil bo'ladi. Yuqori tezlikda oqadigan suv juda ko'p kinetik energiyaga ega bo'lib, u ishlay oladi. Misol uchun, suvning kuchi don uchun maydalagichlarni aylantirish uchun ishlatilishi mumkin. Energiya, shuningdek, gidroelektr energiyasi ishlab chiqaradigan turbinalarni aylantirish uchun ishlatiladi.
Qayta tiklanmaydigan ENERGIYA
Bundan farqli o'laroq, qayta tiklanmaydigan energiya - bu bizning hayotimiz davomida tugaydigan yoki to'ldirilmaydigan manbalardan keladigan energiya. Qayta tiklanmaydigan energiya manbalarining aksariyati ko'mir, gaz va neft kabi qazib olinadigan yoqilg'ilardir.
Neft deganda cho‘kindi jinslar ichida yotqizilgan, siqilgan va shu shakllarga aylangan hayvon va o‘simlik moddalaridan olingan suyuq va gazsimon uglevodorodlar tushuniladi. Neftni qayta ishlashdan keyin turli xil mahsulotlar olinadi. Bu mahsulotlarga benzin (benzin), aviatsiya yoqilg'isi, moylash materiallari, kerosin va bitum kiradi. Ushbu mahsulotlar turli maqsadlarda qo'llaniladi. Sanoat dizeli avtomobillar, kemalar, lokomotiv dvigatellari va mashinalar uchun yoqilg'i ishlab chiqarish uchun pechlar va qozonlarda qo'llaniladi.
Ko'mir - jigarrang yoki qora tosh bo'lib, asosan o'simlik moddalarining siqilishidan million yillar oldin hosil bo'lgan ugleroddan iborat. So'nggi yillarda geotermal energiya, gidroenergetika va neftning kashf etilishi bilan ko'mirdan energiya manbai sifatida foydalanish kamaydi.
Tabiiy gaz er ostida hosil bo'ladigan va xom neftning yuqori qatlamlarida hosil bo'ladigan, lekin o'z-o'zidan paydo bo'lishi mumkin bo'lgan gaz turidir. U sanoatda asosan isitish va maishiy maqsadlarda isitish, yoritish va pishirish uchun ishlatiladi.
