Oblici energije

 

Energija omogućuje da nešto činimo i menjamo. Ona pokreće automobil po putu i brod po reci. Energija peče kolač u rerni i održava led u zamrzivaču. Ona emituje našu omiljenu pesmu na radio aparatu i osvetljava naš dom. Ona je potrebna za rast naših tela i omogućuje našim umovima da misle.

Savremeno ljudsko društvo opstaje zahvaljujući tome što smo naučili kako da pretvaramo jedan oblik energije u drugi i što je koristimo da obavlja rad za nas i da nam učini život udobnijim.

Svi oblici energije se svrstavaju ili u potencijalnu ili u kinetičku energiju. Potencijalna energija obuhvata hemijsku, gravitacionu, mehaničku i nuklearnu. Oblici kinetičke energije su oni koji obavljaju neki rad, poput elektriciteta, toplote, svetlosti, pokreta ili zvuka.

POTENCIJALNA ENERGIJA je uskladištena energija i energija položaja – gravitaciona energija. Postoji nekoliko oblika potencijalne energije:

• Hemijska energija je energija uskladištena u veze između atoma i molekula. Baterije, biomasa, nafta, prirodni gas i ugalj su primeri uskladištene hemijske energije. Hemijska energija se pretvara u toplotnu energiju kada ložimo drva u peći ili kada benzin sagoreva u motoru automobila.

• Mehanička energija je energija uskladištena u objektima koji su pod tenzijom. Sabijena opruga ili zategnuta gumica  za tegle su primeri uskladištene mehaničke energije.

• Nuklearna energija je energija uskladištena u jezgru atoma – energija koja drži jezgro na okupu. Veoma velika količina energije može biti oslobođena kada se jezgra spajaju ili cepaju. U nuklearnim elektranama se cepaju jezgra atoma uranijuma u procesu koji se zove fisija . Uz pomoć sunca se spajaju jezgra atoma vodonika u procesu koji se zove fuzija.

• Gravitaciona energija (sila teže) je energija privlačenja između tela, kao posledica njihove mase. Veći i teži objekat poseduje i veću gravitacionu energiju. Kada vozite bicikl nizbrdo, gravitaciona energija se pretvara u energiju pokreta i brzina se povećava.

KINETIČKA ENERGIJA nastaje usled kretanja – talasa, elektrona, atoma, molekula i tela. Obuhvata sledeće oblike energije:

• Energija zračenja je elektromagnetna energija koja putuje u poprečnim talasima. Energija zračenja obuhvata vidljivu svetlost, x-zrake, gama zrake i radio talase. Sunčeva svetlost obezbeđuje gorivo i toplinu koji su neophodni za odvijanje i opstanak života na planeti Zemlji.

• Toplotna energija , ili toplota, je vibracija i kretanje atoma i molekula unutar materije. Kako se neko telo zagreva, njegovi atomi i molekuli se kreću i sudaraju brže. Geotermalna energija je toplotna energija iz unutrašnjosti Zemlje.

• Energija kretanja je energija uskladištena u kretanju objekata. Što se brže kreću, više energije se skladišti. Potrebna je određena energija da bi se postiglo kretanje nekog tela, a kada telo počne da usporava, ta energija se oslobađa. Vetar je dobar primer energije kretanja.

• Zvuk je kretanje energije kroz materiju putem uzdužnih talasa. Zvuk nastaje kada neka sila izaziva telo ili supstancu da vibrira. Energija zvuka je daleko manja od ostalih oblika energije.

• Električna energija se prenosi putem malih naelektrisanih čestica koje se nazivaju elektroni, i obično se kreće kroz žice. Munja je primer električne energije u prirodi.

Energija se niti može stvoriti niti uništiti. Kada je koristimo za neki rad, ona ne iščezava nego menja oblik. Motor  u automobilu sagoreva benzin, pri čemu se hemijska energija iz goriva pretvara u mehaničku energiju i pokreće automobil. Solarne ćelije pretvaraju svetlosnu energiju u električnu energiju. Energija neprestano menja oblike, ali ukupna količina energije u Univerzumu ostaje uvek ista. 

Pretvaranje jednog oblika energije u drugi 

Pojam „Energetska efikasnost“ podrazumeva visok stepen korisnog dejstva, tj. male gubitke prilikom pretvaranja jednog vida energije u drugi. U praksi, većina transformacija energije nije naročito efikasna.  Na primer, “obična” sijalica veliki deo električne energije pretvara u toplotnu energiju, a samo mali u korisnu svetlosnu energiju. Zato ona predstavlja energetski neefikasan uređaj. Drugi dobar primer je ljudsko telo. Naše telo je poput mašine koja troši hranu kao gorivo. Hrana obezbeđuje energiju za kretanje, disanje, razmišljanje. Ali, naše telo iskorišćava samo 5% energije iz hrane za koristan rad. Ostatak energije se gubi iz tela kao toplota. To najbolje možemo osetiti kada naporno fizički vežbamo.