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Was ist Energie? »Seine Definition und Bedeutung

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Anonim

Die Energie ist die Fähigkeit eines Körpers, eine Handlung oder Arbeit oder eine Veränderung oder Transformation auszuführen, und manifestiert sich beim Übergang von einem Körper zum anderen. Eine Materie hat Energie aufgrund ihrer Bewegung oder ihrer Position in Bezug auf die auf sie einwirkenden Kräfte. Dieser Begriff stammt aus dem griechischen Ausdruck " enérgeia " und wird in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft wie Chemie, Physik und Wirtschaft verwendet.

Was ist Energie?

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Es ist die Fähigkeit der Materie, eine Funktion als Folge ihrer Konstitution (innere Energie), ihrer Bewegung (Kinetik) und ihrer Position (Potential) zu erfüllen. Es ist eine Dimension, die mit der Arbeit in Einklang steht, und wird daher innerhalb des internationalen Systems in denselben Einheiten (in Joule) bewertet. Abhängig vom physikalischen System oder der Art und Weise, wie es sich manifestiert, werden verschiedene Formen davon berücksichtigt: mechanisch, thermisch, elektrisch, chemisch, nuklear, elektromagnetisch usw.

Dies ist in der Regel messbar oder messbar und zusätzlich zu allen Arten von Aktionen oder Reaktionen beteiligt. Chemische Reaktionen, Verdrängungen, Änderungen des Materiezustands oder sogar des Ruhezustands werden in einer Energiemenge innerhalb einer speziellen Klasse ausgesetzt.

Eine der grundlegenden Grundlagen weist darauf hin, dass Energie weder erzeugt noch zerstört werden kann, wie dies durch das Prinzip der Energieerhaltung festgelegt ist. Sie kann jedoch von einem Typ in einen anderen umgewandelt werden, genau wie dies bei Verwendung elektrischer Energie geschieht (auch bekannt) als Licht), wie elektrischer Strom, Wärme, Schall, Licht und Bewegung.

Daher bleibt die Gesamtenergie eines eventuellen Systems permanent und im Universum kann es daher keine Schöpfung oder kein Verschwinden davon geben, sondern von einem System in ein anderes übertragen oder von einer Form in eine andere umgewandelt werden.

Daher ist dies das Ergebnis der Wirkung durch Wechselwirkungen oder Umschalten der vier Arten von wesentlichen Naturkräften: elektromagnetisch, gravitativ, stark nuklear und schwach nuklear.

Verschiedene natürliche Ressourcen oder Naturphänomene können sie in jeder Form liefern und bereitstellen, weshalb sie als natürliche Energiequellen oder Energieressourcen gelten.

Es gibt zwei Arten von erneuerbaren Quellen, die bei Verwendung nicht erschöpft sind, wie Sonnenlicht, Wind, Regen, Flussströmungen usw.; und nicht erneuerbare Quellen wie Öl, Erdgas oder Kohle, die bei Verwendung erschöpft sind.

Dieses Phänomen manifestiert sich ständig um uns herum und tritt in der Natur in vielen Formen auf. Kinetik (Energie, die ein Körper in Bewegung hat), Potential (Energie, die ein Körper durch seine Position im Raum verursacht hat), Elektrik (in der Lage, eine Glühbirne zu zünden oder einen Motor anzutreiben), Chemie (in Batterien enthalten) und Batterien, in Brennstoffen oder in Lebensmitteln), unter anderem thermisch, nuklear, wind-, hydraulisch, mechanisch, strahlend oder elektromagnetisch.

Natürliche Energiequellen

Die Erforschung der unerschöpflichen Quellen und die Verhinderung der Industrieländer aus ihren Volkswirtschaften zu stärken, wodurch die Notwendigkeit für fossile Brennstoffe zu reduzieren in fremden Gebieten gesammelt und fast ihre eigenen Ressourcen erschöpfen, führten sie zu der Annahme der Kernkraft, und in diejenigen, die mit Wasserressourcen versorgt werden, um ihre Wasserströmungen intensiv hydraulisch zu nutzen.

In Wirtschaft und Technologie wird gesagt, dass dies eine natürliche Ressource ist, genau wie Technologie, die für ihre industrielle und wirtschaftliche Nutzung genutzt wird. Energie selbst ist kein Gut für den Endverbrauch, sondern ein Vermittler, um andere Bedürfnisse bei der Erzeugung von Waren und Dienstleistungen zu ergänzen. Als begrenzter Dienst war er historisch gesehen die Wurzel vieler Konflikte um die Kontrolle der Energieressourcen.

Nach dieser Meinung gibt es zwei große, technologisch nutzbare Energiequellen:

Erneuerbare Energie

Erneuerbare Quellen sind solche, die nach ihrer Verwendung auf natürliche oder künstliche Weise zurückgewonnen werden können. Eine dieser erneuerbaren Quellen unterliegt Phasen, die mehr oder weniger dauerhaft in der Natur bestehen.

Es gibt verschiedene Arten erneuerbarer Energien, wie zum Beispiel:

  • Der Wind.
  • Geothermie.
  • Hydraulik.
  • Die Flutwelle.
  • Die Sonne.
  • Biomasse
  • Die Flutwelle.
  • Blaue Energie.
  • Die thermoelektrische.
  • Die Kernfusion.

Das nicht erneuerbare

Nicht erneuerbare Quellen zeichnen sich dadurch aus, dass sie auf dem Planeten Erde knapp sind und deren Verbrauchsstärke höher ist als die ihrer Regeneration. Sie findet sich in fossiler Energie, die aus vor Tausenden von Jahren transformierter Biomasse stammt und hat tolerierte zahlreiche Umwandlungsprozesse aufgrund der Ansammlung großer Mengen lebender Abfälle in Sedimentbecken.

Hauptsächlich geht es um die Vereinigung von Wasserstoff und Kohlenstoff bis zur Erzeugung von Materie mit hohem Energiegehalt wie Öl, Kohle oder Erdgas.

Nicht erneuerbare Quellen sind:

  • Kohle.
  • Erdgas.
  • Petroleum.
  • Der Kern oder Atom, der Uran oder Plutonium benötigt.

Auf der anderen Seite sollte beachtet werden, dass die Hauptenergiequelle heute aus Öl stammt. Denken Sie daran, dass es sich um eine nicht erneuerbare Ressource handelt und dass sie früher oder später zur Neige geht. Aus diesem Grund werden alternative Quellen wie Wasserstoff, Wind, Sonne, Atomkerne, die Wärme der Erde, die Kraft der Ozeane, Wasserkraft und Bioenergie implementiert, einige erfordern jedoch hohe wirtschaftliche Kosten und Sie haben immer noch Nachteile.

Nach anderen Kriterien können sie auch als "saubere Quellen" bezeichnet werden, wenn sie im ökologischen Bereich (der mit erneuerbaren Energien verbunden ist) positiv bewertet werden. Auf der anderen Seite gibt es die sogenannten „schmutzigen Quellen“, wenn sie als negativ angesehen werden (im Zusammenhang mit nicht erneuerbaren), obwohl keine Energiequelle bei ihrer Verwendung wirklich einen gewissen Umwelteinfluss aufweist (der mehr oder weniger negativ sein kann) in verschiedenen Kontexten).

Energieeigenschaften

Energie hat bestimmte Eigenschaften, die sehr nützlich sind, wie die unten genannten:

  • Es wird übertragen. Das heißt, es kann von einem Element auf ein anderes übertragen werden. Zum Beispiel: Ein in Bewegung befindlicher Schläger hat mechanische Energie. Wenn der Ball auf den Schläger trifft, überträgt er Energie auf ihn und der Ball nimmt auch diese Energie auf.
  • Es kann gespeichert werden. Beispielsweise sparen Batterien und Zellen Energie.
  • Es kann transportiert werden. Das heißt, es kann von einem Ort zum anderen gesendet werden. Wie bei der Elektrizität, die über Kabel übertragen wird, und auch als Kraftstoff, der von Gondeln transportiert wird.
  • Es kann sich verwandeln. Das heißt, es kann von einem Typ zum anderen wechseln. Die Kraftstoffchemie kann in einem Auto in Mechanik umgewandelt werden. Und die Elektrik kann schnell in andere Typen umgewandelt werden, wie z. B. Licht, Mechanik, Sonora usw. Deshalb erweist es sich als so nützlich.
  • Ist erhalten. Es bleibt erhalten, wenn es von einer Materie auf eine andere übertragen wird oder wenn eine Art von Energie in eine andere umgewandelt wird. Diese Eigenschaft ist als Prinzip der Energieeinsparung bekannt: Energie wird weder zerstört noch erzeugt, sondern nur umgewandelt.
  • Verschlechtert. Es gibt nützlichere Systeme als andere (in dem Aspekt, der es ermöglicht, mehr Transformationen zu generieren).

Nachdem die Energie bereits für eine bestimmte Umwandlung verwendet wurde, nimmt ein Teil ihres Nutzens ab. Dann wird gesagt, dass es degradiert wurde oder seine Qualität verringert hat (es wird nicht gesagt, dass es ausgegeben wurde). Zum Beispiel: Ein elektrischer Widerstand erzeugt Wärme, aber es ist unwahrscheinlich, dass diese Wärme wieder in elektrischen Strom umgewandelt werden kann.

Arten von Energie

Derzeit gibt es vierzehn verschiedene Arten von Energie, die im Folgenden erwähnt werden:

Kinetische Energie

Wenn ein Körper in Bewegung ist, sagen wir, dass er kinetische Energie erzeugt oder enthält, mit anderen Worten, es ist die Energie, die mit Objekten verbunden ist, die in Bewegung sind. Der Begriff "Kinetik" ist griechischen Ursprungs und wurde vom Wort "Kinesis" abgeleitet, dessen Bedeutung Bewegung ist. Diese Energie beinhaltet die Anwendung von Kraft oder Arbeit an einem Objekt, das sich in einem Ruhezustand befindet, genug, um seine Beschleunigung zu fördern und es in Bewegung zu setzen.

Nachdem erreicht wurde, dass Beschleunigung eine sogenannte Kinetik ist, ändert sie sich nicht, außer dass sich die Geschwindigkeit des sich bewegenden Objekts ändert. Wenn eine äußere Kraft auf den Körper ausgeübt wird, kann er seine Richtung und Geschwindigkeit und folglich auch seine ändern kinetische Kraft. Damit das Objekt anhält (in seinen Ruhezustand zurückkehrt), muss eine entgegengesetzte oder negative Kraft ausgeübt werden, die der Menge oder Größe der kinetischen Energie entspricht, die es in diesem Moment besitzt.

Windkraft

Es ist dasjenige, das durch den Wind erzeugt wird. Dieser Typ gilt als einer der ältesten, die von der Menschheit zusammen mit dem thermischen verwendet wurden. Man muss auf das Jahr 3.000 v. Chr. Zurückgehen, um die erste Verwendung des Windes als Quelle zu verstehen Energie.

Erst Mitte des 19. Jahrhunderts entstand dank der ersten Windkraftanlagen, die auf der Form und dem Betrieb von Windmühlen beruhten, Energie.

Infolge der industriellen Revolution und der Schaffung der Dampfmaschine verloren die Mühlen ihre Bedeutung, wobei die Windenergiequelle der nächste Schritt in der Geschichte war, der im frühen neunzehnten Jahrhundert eintraf. Die Windenergie im 21. Jahrhundert entwickelt sich unaufhaltsam weiter, insbesondere in Ländern wie Spanien, in denen sie sich stark entwickelt hat. Dies ist eines der ersten Länder unter Deutschland auf europäischer oder globaler Ebene, das diese Art von Energie nutzt.

Geothermische Energie

Es handelt sich um eine Art erneuerbare Energiequelle, die sich dadurch auszeichnet, dass sie die aus dem Untergrund stammende Wärme nutzt, um eine Klimaanlage zu schaffen und auf ökologische Weise sanitäres Warmwasser zu erhalten.

Es ist wichtig hervorzuheben, dass sich in der inneren Zone des Planeten Erde, dessen Kern sich befindet, eine glühende Masse befindet, die Wärme von innen nach außen ausstrahlt. Dies ist der Grund, warum, wenn wir tiefer in die Erde eindringen, die Die Temperatur steigt mit einem Temperaturanstieg von 2 bis 4 ºC pro 100 Meter, die sie vertieft.

Gibbs Energie

Gibbs freie Energie oder freie Enthalpie wird in der Chemie verwendet, um zu erklären, ob eine Reaktion spontan abläuft oder nicht. Zur Berechnung der freien Gibbs-Energie kann Folgendes zugrunde gelegt werden: Zunahme oder Abnahme der mit der Reaktion verbundenen Entropie und die Summe der von ihr benötigten oder freigesetzten Wärme.

Die wichtigen Maße in der Gibbs-Energie, um zu berechnen, ob eine Reaktion spontan auftritt oder nicht, sind zum Beispiel: die Enthalpievariation (ΔH), die erklärt, ob die Reaktionen endotherm oder exotherm sind; Wenn sie endotherm sind, ist ΔH größer als Null, das Gegenteil von exotherm ist kleiner als Null.

Wasserkraft

Es ist eines, das aus der Verwendung von fallendem Wasser aus einer bestimmten Höhe stammt. Das fallende Wasser wird von Turbinen bewegt, die eine Drehbewegung verursachen, die es in mechanische Energie umwandelt. Die gesamte Energie fließt dann durch Generatoren, die es in elektrische Energie umwandeln.

Zu den Vorteilen dieses Typs gehört, dass es sich um eine Energie handelt, die eine hohe Energieeffizienz erzeugt. Die Verfügbarkeit ist unerschöpflich. Es ist eine Energie, die während ihres Betriebs keine giftigen Emissionen erzeugt. Andererseits dienen die gebauten Dämme oder Stauseen als Wasserspeicher für die Durchführung von Freizeitaktivitäten und für die Versorgung mit Bewässerungssystemen.

Lichtenergie

Es ist derjenige, der vom Licht kommt und durch es wandert. Beim Bewegen ähnelt sein Verhalten dem einer elektromagnetischen Welle. Obwohl es auch als Teilchen wirkt, da es die Fähigkeit hat, mit Materie zu interagieren. Die Einheit des Internationalen Messsystems, mit der diese Klasse gemessen wird, ist das zweite Lumen.

Ein Teil der Lichtenergie kann auf andere Körper übertragen werden, mit denen das Licht in Kontakt kommt. Bestimmte Oberflächen haben physikalische und chemische Eigenschaften, die es ihnen ermöglichen, diese Art von Energie zu absorbieren. Die Ausrichtung des Objekts in Bezug auf Licht und seine geometrische Form beeinflussen auch sein Absorptionsvermögen.

Mechanische Energie

Es ist eines, bei dem die Bewegung von Körpern und die Position, die sie vor einem anderen darstellen, sehr wichtig ist. Mechanik ist das Ergebnis der Summe aus Kinetik, Elastizität und Potenzial, die ein sich bewegender Körper bieten kann. Dies zeigt sich vor allem in der akademischen Ausbildung von Menschen, die Physik studieren.

In gleicher Weise wird auch gesagt, dass mechanische Energie die Fähigkeit bestimmter Körper mit Masse darstellt, Arbeit zu leisten. Denken Sie immer daran, dass es weder erzeugt noch zerstört wird, dass es transformiert oder erhalten wird und daher die Mechanik aufgrund der Wechselwirkung der mechanischen Kraft zwischen Partikeln, die in diese Kraft eingreifen, über die Zeit konstant bleibt.

Kernenergie

Es ist ein Typ, der während der Spaltung oder Fusion von Atomkernen freigesetzt wird. Die durch diese Prozesse gewonnene Energiemenge ist viel höher als die durch chemische Prozesse gewonnene.

Gegenwärtig sind etwa 40 natürliche radioaktive Elemente bekannt, von denen die meisten einen höheren Atomzahlwert (Z) von 83 aufweisen. Diese reagieren auf Kernreaktionen wie spontanen Zerfall oder Kerntransmutation (Beschuss des Kerns mit Neutronen, Protonen und anderen Kernen).

Potenzielle Energie

Dieser Typ stellt den weitreichendsten Anteil der Physik dar, da er es ermöglicht, die Dynamik von Körpern in Abhängigkeit von der Art der betrachteten Wechselwirkung, der chemischen Schwerkraft und der Position, an der sich die Körper befinden, zu visualisieren. Ein einfaches Beispiel hierfür ist: Wenn ein schweres Objekt hochgehalten wird, hat es aufgrund seiner Position relativ zum Boden potenzielle Energie.

Das Objekt hat die Fähigkeit, Arbeiten auszuführen, denn wenn es freigegeben wird, fällt es infolge der Schwerkraft zu Boden und kann Arbeiten an einem anderen Objekt ausführen, das in seinen Fall eingreift.

Chemische Energie

Es ist der Typ, der als Ergebnis einer chemischen Reaktion entsteht. Beispielsweise erzeugt das Verbrennen von Holz oder Kohle chemische Energie. Ebenso kann gesagt werden, dass es ausgehend von den Wechselwirkungen zwischen Atomen und Molekülen erzeugt, erzeugt oder hergestellt wurde.

Es ist wichtig anzumerken, dass alles, was existiert, als Materie betrachtet wird und eine der Eigenschaften der Materie darin besteht, chemische Eigenschaften zu haben. Wenn zwei äußere Körper interagieren, tritt eine Reaktion auf, die ihren ursprünglichen oder natürlichen Zustand verändert (diese "Veränderung" ist das, was ist bekannt als chemische Energie).

Solarenergie

Es ist eine erneuerbare Quelle, die vom größten Stern bereitgestellt wird und dem Planeten Erde am nächsten liegt. Die von der Sonne ausgehenden elektromagnetischen Strahlen können Geräte mit ausreichend Strom versorgen, die für einen bestimmten Zeitraum mit Strom arbeiten.

Um dies zu nutzen, wurden verschiedene High-Tech-Objekte entwickelt, die den Erhalt erheblich erleichtern würden. Beispielsweise sind große Glasscheiben dafür verantwortlich, die Sonnenenergie zu sammeln, die dann verteilt und gespeichert wird, damit sie nachts verwendet werden kann.

Das wachsende Bedürfnis, sich um die Umwelt zu kümmern, hat diese neue Lösung willkommen geheißen. Durch die Nutzung der Sonnenenergie wird die Emission von Schadgasen durch Elektrizitätsunternehmen oder die Verschmutzung und Verschwendung von Wasser durch Wasserkraftunternehmen vermieden.

Tellurische Energie

Sie sind die Netzwerke oder Maschen, die den Planeten umgeben und dazu dienen, einen Teil der in seinem Inneren erzeugten Energie zu entladen, die aus dem Kosmos und der künstlichen elektromagnetischen Verschmutzung stammt, die schließlich in die Erde eindringt. Sie sind alle nach ihrem Entdecker benannt, und wir können nur die beiden wichtigsten als schädlich betrachten: das Hartmann-Netzwerk und das Curry-Netzwerk.

Sie kommen, zirkulieren und gehen kontinuierlich von der Erdoberfläche und dem Untergrund aus und stehen in engem Zusammenhang mit den energetischen Schwankungen der Geomagnetosphäre, der Elektroleitfähigkeit des Bodens und den gravitomagnetischen Einflüssen der Sonne und des übrigen Planeten.

Wärmeenergie

Es wird auch als kalorisch bezeichnet und befindet sich in einem ausgeglichenen thermodynamischen System und ist mit dem Symbol "U" gekennzeichnet. Dies wird entsprechend seiner absoluten Temperatur verteilt, es nimmt normalerweise durch Energieübertragung zu oder ab, dies geschieht normalerweise in Form von Wärme oder Arbeit in thermodynamischen Prozessen.

Meerwasserenergie

Dies ist der Name, der sich aus dem konstanten Anstieg und Abfall des Meeresspiegels ergibt, für den die Verwendung von Lichtmaschinen angewendet wird, um Elektrizität zu erzeugen und in elektrische Energie umzuwandeln, was ihn zu einer Quelle macht sauber und sicher. Es kann gesagt werden, dass es sich um einen erneuerbaren Typ handelt, da die Quelle desselben aufgrund seiner Verwendung in diesem speziellen Fall nicht fertiggestellt werden kann. Andererseits wird es als sauber angesehen, da kein Typ daraus erzeugt wird. von Giftmüll.

Trotzdem hat es einen Nachteil und es ist die Menge an Energie, die daraus erzeugt wird, zusätzlich zu den Kosten für die Installation der Ausrüstung.

Häufig gestellte Fragen zu Energie

Was heißt Energie?

Energie wird als natürliche Ressource bezeichnet, die arbeitsfähig ist. Dies kann extrahiert und in andere Einrichtungen umgewandelt werden, die für industrielle oder wirtschaftliche Zwecke verwendet werden, und auf diese Weise bestimmte Bedürfnisse bei der Herstellung von Waren und Dienstleistungen befriedigen.

Wofür ist elektrische Energie?

Es ist eine vielseitige Ressource, die in andere Energieformen umgewandelt werden kann, um Aufgaben auszuführen, die von der Stromversorgung einer mechanischen Anlage bis zur Beleuchtung eines Raums mit einer Glühbirne reichen können.

Woher kommt die elektrische Energie?

Elektrische Energie stammt aus erneuerbaren Quellen wie Wasser, Wind und Sonnenstrahlung oder aus nicht erneuerbaren Quellen wie Kohle, Öl und Erdgas.

Wofür ist erneuerbare Energie?

Erneuerbare Energien stammen aus natürlichen Quellen und sind daher unerschöpflich. Dies wird verwendet, um Haushalte mit Strom von der Klimaanlage zu versorgen, und erfüllt nicht nur die gleiche Funktion wie nicht erneuerbare Energie, sondern reduziert auch die Umweltverschmutzung.

Wie wird Energie gemessen?

Die Messung erfolgt mit Kilowattstunden (kWh).