In fisica e chimica esistono due tipi fondamentali di energia: cinetica e potenziale.
L'energia cinetica è il energia associata al movimento. Possiamo vederlo in natura nell'acqua dei fiumi, nelle onde sulla spiaggia, nel vento o nel riscaldamento degli oggetti.
L'energia potenziale, da parte sua, dipende dal condizione di un corpo rispetto a un riferimento. Ad esempio, una roccia in cima a una montagna ha un'energia potenziale maggiore rispetto alla stessa roccia alla base della montagna..
L'energia cinetica e potenziale può manifestarsi in una grande varietà di modi in natura, come vedremo di seguito.
La fonte di energia solare è fusione nucleare dell'idrogeno. Nel Sole, quattro nuclei di idrogeno (quattro protoni) si fondono in un nucleo di elio, che ha meno massa dei quattro nuclei di idrogeno.
L'energia del processo di fusione nucleare viene convertita in energia radiante. Viaggia attraverso lo spazio come onde elettromagnetiche ultraviolette (UV), luce visibile e raggi infrarossi. La vita sulla Terra dipende fondamentalmente dall'energia solare.
Le radiazioni come la luce, i raggi X e il calore sono forme di energia che conosciamo Energia radiante. Appaiono come onde elettromagnetiche che hanno origine dalla vibrazione simultanea di elettroni in un campo elettrico e magnetico. Queste onde viaggiano attraverso lo spazio alla velocità della luce di 300.000 km / s.
Il energia nucleare È quello che è immagazzinato nel nucleo dell'atomo, risultato delle forze che tengono insieme protoni e neutroni.
In una reazione nucleare, un atomo si trasforma in uno diverso con il rilascio di energia, tramite decadimento radioattivo, fissione nucleare o fusione nucleare..
Nella fissione nucleare, un nucleo pesante riceve un neutrone che lo rende instabile, rilasciando energia e due nuovi atomi.
Un'altra forma di energia potenziale è ciò che otteniamo tra gli atomi che si uniscono. Questo è il energia chimica, ciò dipende dalla struttura atomica e dalle forze attrattive nei legami di una molecola. L'energia chimica può essere rilasciata attraverso reazione chimica.
Ad esempio, la benzina è una miscela di idrocarburi che quando subisce una reazione di combustione rilascia la sua energia chimica in energia termica, che viene utilizzata per alimentare i motori. L'energia chimica della benzina viene rilasciata dalla combustione all'interno dei pistoni, producendo movimento.
L'energia di legame in chimica è il misura della forza del legame tra due atomi. Viene calcolato sperimentalmente misurando il calore necessario per scomporre una mole di molecole nei loro singoli atomi. Maggiore è l'energia di legame, più forti e vicini saranno gli atomi legati insieme..
Ad esempio, nella molecola d'acqua HOH l'energia di legame è pari a 460 kiloJoule per mole (kJ / mol), che equivale a dire che è l'energia richiesta per rompere il legame tra l'ossigeno ei due atomi di idrogeno in un mole d'acqua.
L'energia elettrica è il prodotto dell'attrazione di particelle caricate positivamente e negativamente e del movimento delle cariche elettriche che si manifesta nel elettricità. È una forma di energia potenziale e cinetica.
Negli atomi, gli elettroni caricati negativamente possono muoversi liberamente in determinati materiali chiamati conduttori. Il movimento o il flusso di questi elettroni è ciò che conosciamo corrente elettrica.
L'elettricità è il motore della civiltà moderna come la conosciamo oggi. L'energia elettrica è nelle apparecchiature elettriche ed elettroniche, nei nostri mezzi di trasporto, nel nostro intrattenimento e in molte altre attività umane..
L'energia potenziale gravitazionale è una delle forme di energia potenziale. In questo caso, usiamo come corpo di riferimento la Terra a cui è associato un campo gravitazionale. La Terra esercita una forza attrattiva sugli oggetti verso il suo centro. Ecco perché diciamo che le cose "cadono".
L'energia di dissociazione del legame o entalpia di legame viene utilizzata in chimica per definire il cambiamento nell'energia totale del sistema quando un legame covalente si rompe per omolisi, cioè nella separazione degli atomi gli elettroni vengono divisi equamente. Ad esempio, in etano (C.DueH6) l'energia di dissociazione di uno dei legami C-H sarà 423 kJ / mol.
Ogni legame in una molecola avrà la propria energia di dissociazione, quindi una molecola con quattro legami avrà bisogno di più energia per rompersi rispetto a una molecola con un solo legame..
In chimica il termine "energia di attivazione" viene utilizzato per designare il quantità di energia necessaria affinché si verifichi una reazione. Molte reazioni chimiche negli esseri viventi non si verificano spontaneamente, quindi è necessaria una "spinta" di energia perché abbiano luogo. La fonte dell'energia di attivazione è solitamente l'energia termica dell'ambiente circostante.
L'energia potenziale elastica è una forma di energia potenziale in quanto si riferisce a una condizione iniziale di un oggetto che può essere allungato, compresso o attorcigliato. Quando un elastico viene allungato, la sua energia potenziale aumenta in modo che il lavoro possa essere svolto. Questo è il principio di funzionamento di frecce e catapulte.
L'energia meccanica combina energia potenziale ed energia cinetica, cioè, il movimento e la posizione di un oggetto si uniscono per fare il lavoro. Ad esempio, la giostra su un ottovolante ha energia meccanica che è la somma della sua energia potenziale quando si trova in cima alla montagna ed energia cinetica quando guadagna velocità. In ogni momento l'energia meccanica sarà la stessa, le energie potenziali e cinetiche varieranno, a seconda dell'altezza e della velocità del carrello.
Potresti anche essere interessato all'energia cinetica e potenziale.
L'energia sonora è il l'energia che otteniamo nel suono. Viene riflesso come onde che vibrano attraverso mezzi fisici come acqua, aria e materiali solidi. È una forma di energia meccanica in quanto coinvolge la vibrazione delle particelle e la distanza che percorrono.
L'energia sonora viene utilizzata in:
Un modo in cui viene presentata l'energia cinetica è l'energia termica o energia interna. È energia cinetica perché derivata dalle vibrazioni o dal movimento delle molecole e atomi che compongono i corpi. Possiamo misurare questa energia con il termometro, poiché la temperatura è un riflesso di questo movimento. Un corpo con una temperatura di 50ºC avrà più energia termica dello stesso corpo a 0ºC..
Il il calore è il flusso di energia termica tra i corpi. Questo processo può essere dovuto a tre fenomeni:
Potresti essere interessato a conoscere le tre forme di trasferimento di calore: conduzione, convezione e irraggiamento
L'energia geotermica corrisponde a Il calore della Terra, una fonte di energia che si trova sotto la superficie. Sebbene si pensi che l'energia geotermica si manifesti nelle sorgenti calde e nei geyser, va oltre. Il potenziale energetico immagazzinato all'interno della Terra può essere sfruttato tramite pozzi geotermici.
Uno degli usi più antichi dell'energia geotermica era il riscaldamento degli ambienti, la ricreazione e la terapia, con l'uso delle acque termali. L'Islanda è uno dei paesi che trae i maggiori benefici dall'energia geotermica
Il energia magnetica È il prodotto energetico dell'attrazione e della posizione dei corpi in un campo di forza magnetico in grado di svolgere il proprio lavoro. L'esempio classico che otteniamo in due magneti quando li teniamo separati. A questo punto la loro energia potenziale magnetica è maggiore di quando sono insieme..
Ogni magnete ha un campo magnetico che è l'area di azione in cui si avverte l'attrazione e due regioni opposte positive e negative, chiamate poli magnetici. Il polo positivo attrae il polo negativo, mentre i poli simili si respingono.
I maglev sono ferrovie che si muovono grazie all'energia magnetica. Questi levitano o galleggiano su una piattaforma magnetizzata a intervalli producendo movimento. È anche un esempio di come l'energia magnetica viene trasformata in energia cinetica..
Quando il l'aria si mette in moto È ciò che conosciamo come vento. L'energia cinetica del vento è stata utilizzata fin dall'antichità per svolgere una varietà di lavori, come la vela, la macinazione del grano (mulini a vento) e, più recentemente, per generare elettricità mediante turbine eoliche.
Potrebbe interessarti vedere i vantaggi e gli svantaggi dell'energia eolica.
L'energia cinetica delle correnti marine sfrutta l'ascesa e la caduta dell'acqua di mare prodotta dalle forze gravitazionali del Sole e della Luna sotto forma di Energia dell'acqua di mare.
Il energia dall'oceano è nota come energia blu e include:
L'oceano è una delle fonti di energia più abbondanti sulla Terra ma probabilmente la meno sfruttata. Teoricamente, gli oceani potrebbero fornire energia all'intero pianeta senza inquinare in modo più affidabile e prevedibile del Sole e del vento..
L'energia oscura è a energia che permea lo spazio, infatti, rappresenta circa il 70% dei componenti dell'Universo. Il termine "energia oscura" è stato coniato dal cosmologo Michael Turner nel 1998 per dare il nome alla costante cosmologica proposta da Einstein all'inizio del XX secolo..
Alla fine del XX secolo, due gruppi di astronomi hanno studiato la luminosità di un particolare tipo di supernova, le supernove Ia. Queste sono stelle nane bianche che esplodono con una tale intensità e luminosità da sembrare un miliardo di soli..
Entrambi i gruppi hanno scoperto che la luminosità delle supernove era meno intensa del previsto, cioè erano più distanti rispetto alla stima iniziale ottenuta solo per un universo di materia. Questa espansione accelerata dell'Universo è spiegata da un componente con una pressione fortemente negativa chiamata energia oscura..
Nel 1905, Albert Einstein presentò la "Teoria speciale della relatività", da cui derivò la sua famosa equazione E = mcDue, a volte chiamata legge di equivalenza massa-energia. Questa formula indica che la massa di un corpo (m) è una misura del contenuto energetico (E) e la velocità della luce nel vuoto (c) è una costante pari a circa 300 milioni di metri al secondo.
Gli elementi radioattivi convertono parte della loro massa in energia. Con questa formula puoi calcolare l'energia che viene rilasciata in una reazione nucleare, che è l'energia di legame che mantiene compatto il nucleo dell'atomo.
Potrebbero interessarti anche:
Nessun utente ha ancora commentato questo articolo.