De energie is het vermogen van een lichaam om een actie of werk uit te voeren, of een verandering of transformatie, en komt tot uiting als het van het ene lichaam naar het andere gaat. Een materie heeft energie als gevolg van zijn beweging of zijn positie ten opzichte van de krachten die erop inwerken. Deze term komt van de Griekse uitdrukking " enérgeia ", en wordt toegepast in verschillende wetenschapsgebieden zoals scheikunde, fysica en economie.
Wat is energie
Inhoudsopgave
Het is het vermogen van materie om een functie te vervullen als gevolg van zijn constitutie (interne energie), zijn beweging (kinetiek) en zijn positie (potentieel). Het is een dimensie die in balans is met werk, dus het wordt gewaardeerd in dezelfde eenheden (in joules) binnen het internationale systeem. Afhankelijk van het fysieke systeem of de manier waarop het zich manifesteert, wordt er rekening gehouden met verschillende vormen: mechanisch, thermisch, elektrisch, chemisch, nucleair, elektromagnetisch, enz.
Dit is meestal meetbaar of meetbaar, naast dat het betrokken is bij alle stijlen van actie of reactie. Chemische reacties, verplaatsing, veranderingen in de toestand van de materie, of zelfs de rusttoestand, hebben hun blootstelling in een hoeveelheid energie binnen een speciale klasse.
Een van de fundamentele grondbeginselen wijst erop dat energie niet kan worden gecreëerd of vernietigd, zoals vastgesteld door het principe van behoud van energie, maar het kan worden getransformeerd van het ene type naar het andere, net zoals het gebeurt wanneer elektrische energie wordt gebruikt (ook bekend als licht), zoals elektrische stroom, warmte, geluid, licht en beweging.
Daarom blijft de totale energie van een eventueel systeem permanent en in het universum kan er daarom geen schepping of verdwijning van zijn, maar eerder overdracht van het ene systeem naar het andere, of conversie van de ene vorm naar de andere.
Daarom is dit het resultaat van de actie door interacties of omschakeling van de vier soorten essentiële krachten in de natuur: elektromagnetisch, zwaartekracht, sterk nucleair en zwak nucleair.
Verschillende natuurlijke hulpbronnen of natuurverschijnselen zijn in staat om het in welke vorm dan ook te leveren en te verschaffen, en daarom worden ze beschouwd als natuurlijke bronnen van energie of energiebronnen.
Er zijn twee soorten hernieuwbare bronnen die bij gebruik niet uitgeput raken, zoals zonlicht, wind, regen, rivierstromingen, enz.; en niet-hernieuwbare bronnen die bij gebruik uitgeput raken, zoals olie, aardgas of steenkool.
Dit fenomeen manifesteert zich voortdurend om ons heen en komt in de natuur in vele vormen voor; kinetiek (energie die een lichaam in beweging heeft), potentieel (energie die een lichaam heeft veroorzaakt door zijn positie in de ruimte), elektrisch (in staat om een gloeilamp aan te steken of een motor te laten draaien), chemie (bevat in batterijen en batterijen, in brandstoffen of in voedsel), thermisch, nucleair, wind, hydraulisch, mechanisch, stralend of elektromagnetisch, onder anderen.
Natuurlijke energiebronnen
Het onderzoek naar onuitputtelijke bronnen en het voorkomen van de geïndustrialiseerde landen om hun nationale economie te versterken, de behoefte aan fossiele brandstoffen die zich in vreemde gebieden hebben opgehoopt te verminderen en hun eigen hulpbronnen bijna uit te putten, bracht hen ertoe de nucleaire kracht te omarmen en, in degenen die van watervoorraden worden voorzien, tot de intensieve hydraulische exploitatie van hun waterstromen.
In economie en technologie wordt gezegd dat dit een natuurlijke hulpbron is, net als technologie, die wordt geëxploiteerd voor zijn industrieel en economisch gebruik. Energie is zelf geen goed voor de eindconsumptie, maar is eerder een tussenpersoon om andere behoeften bij het genereren van goederen en diensten aan te vullen. Omdat het een beperkte dienst is, is het historisch gezien de oorzaak geweest van vele conflicten over de beheersing van energiebronnen.
Volgens dit advies zijn er twee grote, technologisch exploiteerbare energiebronnen:
Hernieuwbare energie
Hernieuwbare bronnen zijn bronnen die na gebruik op natuurlijke wijze of kunstmatig kunnen worden teruggewonnen. Een van deze hernieuwbare bronnen is onderhevig aan fasen die min of meer permanent in de natuur in stand worden gehouden.
Er zijn verschillende soorten hernieuwbare energie, zoals:
- De wind.
- Geothermisch.
- Hydraulica.
- De vloedgolf.
- De zonne-energie.
- Biomassa
- De vloedgolf.
- Blauwe energie.
- De thermo-elektrische.
- De kernfusie.
Het niet-hernieuwbare
Niet-hernieuwbare bronnen worden gekarakteriseerd omdat ze schaars zijn op aarde en waarvan de lichtheid van consumptie hoger is dan die van de regeneratie, het wordt gevonden in fossiele energie, die afkomstig is van biomassa die duizenden jaren geleden is getransformeerd en tolereerde talrijke omzettingsprocessen als gevolg van de ophoping van grote hoeveelheden levend afval in sedimentaire bekkens.
Het gaat vooral om de vereniging van waterstof en koolstof, tot het ontstaan van materie met een hoge energie-inhoud zoals olie, steenkool of aardgas.
Niet-hernieuwbare bronnen zijn:
- Steenkool.
- Natuurlijk gas.
- Petroleum.
- De nucleaire of atomaire, die uranium of plutonium nodig heeft.
Aan de andere kant moet worden opgemerkt dat de belangrijkste energiebron tegenwoordig afkomstig is van olie, onthoud dat het een niet-hernieuwbare hulpbron is en dat deze vroeg of laat op zal raken. Hierdoor worden alternatieve bronnen geïmplementeerd, zoals waterstof, wind, de zon, atoomkernen, de warmte van de aarde, de kracht van de oceanen, hydro-elektriciteit en bio-energie, maar sommige vereisen hoge economische kosten en ze hebben nog steeds nadelen.
Volgens andere criteria kunnen ze ook "schone bronnen" worden genoemd als ze positief worden beoordeeld op ecologisch gebied (dat wordt geassocieerd met hernieuwbare energiebronnen); en aan de andere kant zijn er de zogenaamde 'vuile bronnen' wanneer ze als negatief worden beschouwd (gerelateerd aan niet-hernieuwbare bronnen), ondanks het feit dat geen enkele energiebron echt enig milieueffect heeft bij het gebruik ervan (wat min of meer negatief kan zijn in verschillende contexten).
Energie-eigenschappen
Energie heeft bepaalde eigenschappen die behoorlijk nuttig zijn, zoals hieronder vermeld:
- Het wordt overgedragen. Dat wil zeggen, het kan van het ene element naar het andere worden overgebracht. Bijvoorbeeld: een racket in beweging heeft mechanische energie. Wanneer de bal het racket raakt, geeft hij er energie aan af en de bal neemt die energie ook op.
- Het kan worden opgeslagen. Zo besparen batterijen en cellen energie.
- Het kan vervoerd worden. Dat wil zeggen, het kan van de ene plaats naar de andere worden verzonden. Net als bij de elektriciteit die via kabels wordt overgebracht en ook als brandstof die door gondels wordt vervoerd.
- Het kan transformeren. Dat wil zeggen, het kan van het ene type in het andere veranderen. Brandstofchemie kan in een auto worden omgezet in mechanica. En de elektrische kan snel worden omgezet in andere typen zoals: licht, mechanisch, Sonora, onder anderen. Dit is waarom het zo nuttig blijkt te zijn.
- Is bewaard gebleven. Het wordt behouden wanneer het van de ene materie naar de andere wordt overgebracht, of wanneer het ene type energie wordt omgezet in een andere. Deze eigenschap staat bekend als het principe van energiebesparing: energie wordt niet vernietigd of gecreëerd, het wordt alleen omgezet.
- Degradeert. Er zijn meer bruikbare systemen dan andere (in het aspect dat het mogelijk maakt om meer transformaties te genereren).
Nadat de energie al is gebruikt bij een bepaalde omzetting, neemt een deel van zijn nut af. Dan wordt er gezegd dat het is aangetast of de kwaliteit ervan heeft verminderd (er wordt niet gezegd dat het is uitgegeven). Bijvoorbeeld: een elektrische weerstand wekt warmte op, maar het is onwaarschijnlijk dat die warmte weer in elektrische stroom kan worden omgezet.
Soorten energie
Er zijn momenteel veertien verschillende soorten energie, die hieronder worden genoemd:
Kinetische energie
Wanneer een lichaam in beweging is, zeggen we dat het kinetische energie produceert of bevat, met andere woorden, het is de energie die geassocieerd wordt met objecten die in beweging zijn. De term "Kinetics" is van Griekse oorsprong en is afgeleid van het woord "kinesis" waarvan de betekenis beweging is. Deze energie omvat het gebruik van kracht of het werken aan een object dat zich in een rusttoestand bevindt, voldoende om de versnelling te bevorderen en het te laten bewegen.
Als we hebben bereikt dat versnelling wat bekend staat als kinetiek, zal het niet veranderen, behalve dat de snelheid van het bewegende object verandert.Als een externe kracht op het lichaam wordt blootgesteld, kan het zijn richting en snelheid wijzigen en dus ook zijn kinetische kracht. Om het object te laten stoppen (terug naar zijn rusttoestand) is het nodig om een tegengestelde of negatieve kracht uit te oefenen, die gelijk moet zijn aan de hoeveelheid of de grootte van de kinetische energie die het op dat moment bezit.
Windkracht
Het is degene die door de wind wordt gegenereerd, dit type wordt beschouwd als een van de oudste die door de mensheid samen met de thermische is gebruikt, men moet teruggaan naar het jaar 3.000 voor Christus om het eerste gebruik van de wind als een bron van Energie.
Pas halverwege de 19e eeuw ontstond er energie, dankzij de eerste windturbines, die waren gebaseerd op de vorm en werking van windmolens.
Als gevolg van de industriële revolutie en de oprichting van de stoommachine verloren de molens hun betekenis, waarbij de windenergiebron de volgende stap in de geschiedenis was die in het begin van de negentiende eeuw arriveerde. Windenergie in de 21e eeuw evolueert onstuitbaar, vooral in landen als Spanje, waar het een grote ontwikkeling heeft doorgemaakt, aangezien dit een van de eerste landen onder Duitsland is op Europees niveau of op wereldschaal, die dit soort energie gebruikt..
Geothermische energie
Het is een soort hernieuwbare energiebron die zich kenmerkt door het benutten van de warmte die uit de ondergrond komt, met als doel op ecologische wijze airconditioning en sanitair warm water te verkrijgen.
Het is belangrijk op te merken dat in de binnenste zone van planeet Aarde, de kern ervan zich bevindt, het een gloeiende massa is die warmte uitstraalt van binnen naar buiten, dit is de reden waarom als we dieper de aarde ingaan, de De temperatuur zal toenemen met een temperatuurstijging van 2 tot 4 ºC voor elke 100 meter die het dieper wordt.
Gibbs-energie
Gibbs-vrije energie of vrije enthalpie wordt in de chemie gebruikt om uit te leggen of een reactie spontaan zal plaatsvinden of niet. Om Gibbs-vrije energie te berekenen, kan deze worden gebaseerd op: de toename of afname in entropie die verband houdt met de reactie, en de som van de warmte die daardoor nodig is of wordt afgegeven.
De belangrijke maatregelen in Gibbs-energie om te berekenen of een reactie spontaan plaatsvindt of niet, zijn bijvoorbeeld: de enthalpie-variatie (ΔH) die verklaart of de reacties endotherm of exotherm zijn; als ze endotherm zijn zal ΔH groter zijn dan nul, het tegenovergestelde van exotherme zal kleiner zijn dan nul.
Waterkracht
Het is er een die voortkomt uit het gebruik van vallend water vanaf een bepaalde hoogte. Het vallende water wordt verplaatst door turbines die een rotatiebeweging veroorzaken, die het omzet in mechanische energie, waarna al die energie door generatoren gaat die het omzetten in elektrische energie.
Een van de voordelen die dit type biedt, is dat het een energie is die een hoge energie-efficiëntie produceert. De beschikbaarheid ervan is onuitputtelijk. Het is een energie die tijdens zijn werking geen giftige emissies veroorzaakt. Anderzijds dienen de aangelegde dammen of reservoirs als opslag van water voor de uitvoering van recreatieactiviteiten en voor de levering van irrigatiesystemen.
Licht energie
Het is degene die uit het licht komt en erdoorheen reist. Bij beweging is het gedrag vergelijkbaar met dat van een elektromagnetische golf. Hoewel het ook als een deeltje fungeert, omdat het de mogelijkheid heeft om met materie te communiceren. De eenheid van het International System of Measurements die wordt gebruikt om deze klasse te meten, is het tweede lumen.
Een deel van de lichtenergie kan worden overgebracht naar andere lichamen waarmee het licht in contact komt. Bepaalde oppervlakken hebben fysische en chemische eigenschappen waardoor ze dit soort energie kunnen absorberen. Ook de oriëntatie van het object ten opzichte van het licht en de geometrische vorm hebben invloed op het absorptievermogen.
Mechanische energie
Het is er een waarin de beweging van lichamen en de positie die ze vertegenwoordigen voor een ander erg belangrijk is. Mechanica is het resultaat dat wordt verkregen in de som van de kinetiek, elasticiteit en het potentieel dat een bewegend lichaam kan presenteren, dit wordt vooral gezien in de academische opleiding van mensen die natuurkunde studeren.
Op dezelfde manier wordt er ook gezegd dat mechanische energie het vermogen vertegenwoordigt van bepaalde lichamen met massa om werk te doen. Onthoud altijd dat het niet is gemaakt of vernietigd, het wordt getransformeerd of bewaard, en daarom blijft de mechanica constant in de tijd, vanwege de interactie van mechanische kracht tussen deeltjes die in die kracht tussenkomen.
Nucleaire energie
Het is een type dat vrijkomt tijdens de splitsing of versmelting van atoomkernen. De hoeveelheid energie die bij deze processen wordt verkregen, is veel hoger dan bij chemische processen.
Momenteel zijn ongeveer 40 natuurlijke radioactieve elementen bekend, waarvan de meeste een hogere atoomnummer (Z) -waarde van 83 hebben. Deze ondergaan nucleaire reacties zoals spontaan verval of nucleaire transmutatie (bombardement van de kern met neutronen, protonen en andere kernen).
Potentiële energie
Dit type vertegenwoordigt de meest verreikende proportie in de natuurkunde, omdat het het mogelijk maakt om de dynamica van lichamen te visualiseren, afhankelijk van het type interactie dat wordt overwogen, de chemische zwaartekracht en de positie waar de lichamen zich bevinden. Een eenvoudig voorbeeld hiervan doet zich voor: wanneer een zwaar object wordt opgehouden, heeft het potentiële energie vanwege zijn positie ten opzichte van de grond.
Dit object zal de mogelijkheid hebben om werkzaamheden uit te voeren, want als het wordt losgelaten, zal het op de grond vallen als gevolg van de zwaartekracht, waardoor het werk kan uitvoeren aan een ander object dat in de weg zit.
Chemische energie
Het is het type dat ontstaat als gevolg van een chemische reactie. Door bijvoorbeeld hout of kolen te verbranden, wordt chemische energie opgewekt. Op dezelfde manier kan worden gezegd dat het is gemaakt, gegenereerd of geproduceerd uitgaande van de interacties tussen atomen en moleculen.
Het is belangrijk op te merken dat alles wat bestaat als materie wordt beschouwd en een van de kwaliteiten van materie is om chemische eigenschappen te hebben, en wanneer twee externe lichamen op elkaar inwerken, treedt er een reactie op die de oorspronkelijke of natuurlijke staat verandert (deze 'wijziging' is wat is bekend als chemische energie).
Zonne energie
Het is een hernieuwbare bron die wordt geleverd door de grootste ster en die het dichtst bij de planeet aarde staat. De elektromagnetische straling die van de zon komt, kan voldoende stroom leveren voor apparaten die elektriciteit gebruiken om een bepaalde tijd te werken.
Om hiervan te profiteren, zijn er verschillende hightech-objecten ontwikkeld die het veel gemakkelijker zouden maken om te verkrijgen; Zo zijn grote glaspanelen verantwoordelijk voor het opvangen van de zonne-energie, die wordt verspreid en opgeslagen, zodat deze 's nachts kan worden gebruikt.
De groeiende behoefte om voor het milieu te zorgen, is een welkome ontvangst voor deze nieuwe oplossing. Met het gebruik van energie uit de zon wordt de uitstoot van vervuilende gassen door elektriciteitsbedrijven of de vervuiling en verspilling van water door waterkrachtbedrijven voorkomen.
Tellurische energie
Het zijn de netwerken of mazen die de planeet omringen en dienen om een deel van de energie die in het inwendige ervan wordt gegenereerd af te voeren, die afkomstig is uit de kosmos en de kunstmatige elektromagnetische vervuiling die uiteindelijk de aarde binnendringt. Ze zijn allemaal vernoemd naar hun ontdekker, en we kunnen alleen de twee belangrijkste als schadelijk beschouwen: het Hartmann-netwerk en het Curry-netwerk.
Ze komen, circuleren en emaneren continu vanaf het aardoppervlak en de ondergrond, omdat ze nauw verband houden met de energetische variaties van de geomagnetosfeer, de elektrische geleidbaarheid van de grond en de gravitomagnetische invloeden van de zon en de rest van de planeet.
Thermische energie
Ook bekend als calorisch, is het een dat zich in een gebalanceerd thermodynamisch systeem bevindt en wordt aangeduid met het symbool "U". Dit wordt verdeeld volgens de absolute temperatuur, het neemt meestal toe of af door overdracht van energie, dit gebeurt meestal in de vorm van warmte of werk in thermodynamische processen.
Zeewater energie
Dit is de naam die wordt gegeven aan de constante stijgingen en dalingen van het zeeniveau, waarvoor het gebruik van alternatoren wordt toegepast om elektriciteit op te wekken, om te zetten in elektrische energie, waardoor het een bron wordt schoon en veilig. Men kan zeggen dat het van een hernieuwbaar type is, aangezien de bron ervan niet kan worden beëindigd vanwege het gebruik ervan in dit specifieke geval, aan de andere kant wordt het als schoon beschouwd omdat er geen type uit wordt gegenereerd. van giftig afval.
Desondanks heeft het een nadeel en het is de hoeveelheid energie die eruit wordt gegenereerd, naast de kosten voor het installeren van de apparatuur.
