Tipuri, metode de obținere, conversie și utilizare a energiei. Energia și tipurile sale. Scop și utilizare

Energia și tipurile sale. Scop și utilizare

Energia joacă un rol crucial în dezvoltarea civilizației umane. Consumul de energie și acumularea de informații au aproximativ același model de schimbare în timp. Există o relație strânsă între consumul de energie și volumul de ieșire.

Conform ideilor știință fizică Energia este capacitatea unui corp sau a unui sistem de corpuri de a lucra. Exista diverse clasificări tipuri și forme de energie. Să numim acele tipuri de ei pe care oamenii le întâlnesc cel mai des în lor Viata de zi cu zi: mecanice, electrice, electromagnetice și interne. LA energie interna, includ termice, chimice și intranucleare (atomice). Forma internă a energiei este determinată de energia potențială a interacțiunii dintre particulele care alcătuiesc corpul sau energie kinetică mișcarea lor neregulată.

Dacă energia este rezultatul unei schimbări a stării de mișcare puncte materiale sau corpuri, atunci se numește cinetic; include energia mecanică a mișcării corpurilor, energie termală cauzate de mișcarea moleculelor.

Dacă energia este rezultatul unei modificări în aranjarea relativă a părților unui sistem dat sau a poziției sale în raport cu alte corpuri, atunci se numește potențial; cuprinde energia maselor atrase conform legii gravitația universală, energia poziției particulelor omogene, de exemplu, energia unui corp elastic deformat, energia chimică.

Principala sursă de energie este soarele. Sub influența razelor sale, clorofila vegetală descompune dioxidul de carbon absorbit din aer în oxigen și carbon; acesta din urmă se acumulează în plante. Cărbunele, gazele subterane, turba, șistul și lemnul de foc reprezintă rezerve de energie radiantă de la soare, extrasă de clorofilă sub formă de energie chimică din cărbune și hidrocarburi. Energia apei se obtine si din energie solara, evaporând apa și ridicând abur în straturile înalte ale atmosferei. Vântul folosit în turbinele eoliene apare ca urmare a încălzirii variate a pământului de către soare locuri diferite. Rezerve uriașe de energie sunt conținute în nucleele atomilor elementelor chimice.

Sistemul Internațional de Unități (SI) folosește joule ca unitate de energie. Dacă calculele implică energie termică, biologică, electrică și multe alte tipuri de energie, atunci caloriile (cal) sau kilocaloriile (kcal) sunt folosite ca unitate de energie.

1 cal = 4,18 J.

Pentru măsurare energie electrica Ei folosesc o unitate precum Watch (Wh, kWh, MWh).

1 W. h = 3,6 MJ sau 1 J = 1 W. Cu.

Pentru măsurare energie mecanică Ei folosesc o unitate precum kg. m.

1 kg. m = 9,8 J.

Energia care este conținută în sursele naturale (resurse energetice) și poate fi transformată în electrică, mecanică, chimică se numește primară.

LA tipuri tradiționale energie primară, sau resursele energetice, includ: combustibil organic (cărbune, petrol, gaz etc.), hidroenergie fluvială și combustibil nuclear (uraniu, toriu etc.).

Energia primită de o persoană după transformarea energiei primare în instalații și stații speciale se numește secundară (energie electrică, energie cu abur, apa fierbinte etc.).

În prezent, se lucrează pe scară largă cu privire la utilizarea surselor de energie netradițională, regenerabilă: solar, eolian, maree, valurile marii, căldura pământului. Aceste surse, pe lângă faptul că sunt regenerabile, sunt tipuri de energie „curată”, deoarece utilizarea lor nu duce la poluare. mediu inconjurator.

În fig. 10.1.1 arată clasificarea energiei primare. Tipuri tradiționale de energie, care au fost utilizate pe scară largă de către om în orice moment, și tipuri netradiționale de energie, care au fost relativ puțin utilizate până de curând din cauza lipsei de metode economice pentru transformarea lor industrială, dar sunt deosebit de relevante astăzi datorită sunt identificate gradul ridicat al lor prietenos cu mediul.

Orez. 10.1.1. Schema de clasificare a energiei primare

În schema de clasificare, tipurile de energie neregenerabilă și regenerabilă sunt indicate prin dreptunghiuri albe și, respectiv, gri.

Consumul de energie tipul necesar iar furnizarea acestuia către consumatori are loc în procesul de producere a energiei, în care se pot distinge cinci etape: 1. Obținerea și concentrarea resurselor energetice: extragerea și îmbogățirea combustibilului, concentrarea presiunii apei cu ajutorul structurilor hidraulice etc.

2. Transferul resurselor energetice către instalațiile de conversie a energiei; se realizeaza prin transport terestru si pe apa sau prin pomparea apei, petrolului, gazelor etc. prin conducte.

3. Conversia energiei primare în energie secundară, care are cea mai convenabilă formă de distribuție și consum în condiții date (de obicei în energie electrică și termică).

4. Transferul și distribuția energiei convertite.

5. Consumul de energie, realizat atât în ​​forma în care este livrat consumatorului, cât și în forma convertită.

Dacă energie totală Dacă resursele de energie primară utilizate sunt luate ca 100%, atunci energia utilă va fi de doar 35-40%, restul se pierde, cea mai mare parte sub formă de căldură.

Avantajul energiei electrice

Din cele mai vechi timpuri, dezvoltarea civilizației și progresul tehnologic sunt direct legate de cantitatea și calitatea resurselor energetice utilizate. Puțin mai mult de jumătate din toată energia consumată este utilizată sub formă de căldură pentru necesități tehnice, încălzire, gătit, restul sub formă de energie mecanică, în principal în instalațiile de transport, și energie electrică. Mai mult, ponderea energiei electrice crește în fiecare an (Fig. 10.2.1).

Orez. 10.2.1. Dinamica consumului de energie electrică

Energia electrică este cel mai convenabil tip de energie și poate fi considerată pe bună dreptate baza civilizației moderne. Majoritate covârșitoare mijloace tehnice mecanizare si automatizare Procese de producție(echipamente, instrumente, calculatoare), înlocuirea muncii umane cu munca mașinii în viața de zi cu zi are o bază electrică.

De ce cererea de energie electrică crește atât de repede și care este avantajul acesteia?

Utilizarea sa pe scară largă se datorează următorilor factori: posibilitatea de a genera energie electrică în cantități mari în apropierea zăcămintelor și a surselor de apă;

1. capacitatea de a transporta pe distanțe lungi cu pierderi relativ mici;
2. capacitatea de a transforma electricitatea în alte tipuri de energie: mecanică, chimică, termică, luminoasă;
3. absența poluării mediului;
4. posibilitatea de a utiliza tehnologii progresive fundamental noi bazate pe electricitate procese tehnologice Cu grad înalt automatizare.

Energia este capacitatea de a face muncă: de a mișca, de a muta obiecte, de a produce căldură, sunet sau electricitate.

Ce este Energia?

Energia pândește peste tot - în razele de soare sub formă de energie termică și luminoasă, în player sub formă de energie sonoră și chiar într-o bucată de cărbune sub formă de energie chimică acumulată. Obținem energie din alimente, iar un motor de mașină o extrage din combustibil - benzină sau gaz. În ambele cazuri este vorba de energie chimică. Există și alte forme de energie: termică, luminoasă, sonoră, electrică, nucleară. Energia este ceva invizibil și intangibil, dar capabil să se acumuleze și să se miște de la o formă la alta. Nu dispare niciodată.

Mișcare mecanică

Unul dintre principalele tipuri de energie este cinetica - energia mișcării. Obiecte grele, care se deplasează cu viteză mare, transportă mai multă energie cinetică decât lumina sau cele care se mișcă încet. De exemplu, energia cinetică a unei mașini este mai mică decât energia unui camion care se deplasează cu aceeași viteză.

Energie termală

Energia termică nu poate exista fără energie cinetică. Temperatura corpul fizic depinde de viteza de mișcare a atomilor din care constă. Cu cât atomii se mișcă mai repede, cu atât obiectul devine mai fierbinte. Prin urmare, energia termică a unui corp este considerată energia cinetică a atomilor săi.

Ciclul energetic

Soarele este principala sursă de energie pe Pământ. Este transformată constant în alte tipuri de energie. Sursele naturale de energie includ, de asemenea, petrolul, gazele și cărbunele, care în esență au o sursă suficientă de energie solară.

Stoc pentru utilizare viitoare

Energia poate fi stocată. Un arc stochează energie atunci când este comprimat. Când este eliberat, se îndreaptă, transformând energia potențială în energie cinetică. O piatră care se află deasupra unei stânci are și energie potențială atunci când cade, este transformată în energie cinetică.

Conversia energiei

Legea conservării energiei spune că energia nu dispare niciodată, ea este pur și simplu transformată într-o altă formă. De exemplu, dacă un băiat care merge pe bicicletă frânează și se oprește, energia lui cinetică scade la zero. Dar nu dispare complet, ci se transformă în alte tipuri de energie - termică și sonoră. Frecarea anvelopelor de biciclete cu solul genereaza caldura, incalzind atat solul cat si rotile. Iar energia sonoră se manifestă prin scârțâitul frânelor și anvelopelor.

Muncă, energie și putere

Transferul de energie este muncă. Cantitatea de muncă efectuată depinde de mărimea forței și de distanța pe care se mișcă obiectul. De exemplu, o greutate grea, care ridică o mreană, o face buna treaba. Rata cu care se realizează munca se numește putere. Cu cât un halterofil ridică mai repede greutatea, cu atât puterea lui este mai mare. Energia se măsoară în jouli (J) și puterea în wați (W).

Consumul de energie

Energia nu dispare niciodată, dar dacă nu este folosită pentru muncă, va fi irosită. Cel mai adesea, energia este irosită pe producția de căldură.

De exemplu, un bec electric transformă doar o cincime din energia electrică în lumină, iar restul se transformă în căldură reziduală. Coeficient scăzut acțiune utilă motoarele de mașini duce la faptul că o cantitate suficientă de combustibil este arsă în zadar.

Energia jocului de paintball

Când se joacă, energia își schimbă constant starea - potențialul se transformă în cinetic. O minge în mișcare tinde să se oprească din cauza frecării cu partea mașinii. Energia sa este cheltuită pentru a depăși forța de frecare, dar nu dispare, ci se transformă în căldură. Când jucătorul spune mingea energie suplimentarăîmpingerea lamei, mișcarea mingii se accelerează.

Curs 2. Tipuri de energie. Primirea, transformarea și utilizarea energiei

TEMA 2. TIPURI DE ENERGIE. PRIMIREA, CONVERSIUNEA ȘI UTILIZAREA ENERGIEI

Noțiuni de bază:

energie; energie cinetică și potențială; tipuri de energie; energie; sistem energetic; sistem de alimentare electrică; consumatorii de energie; tradiționale și energie netradițională; diagrame de încărcare; consumul de energie pe cap de locuitor; intensitatea energetică a economiei; indicator al nivelului energetic-economic al producţiei.

Energia este baza universală fenomene naturale, baza culturii și a întregii activități umane. În același timp sub energie(greacă - acțiune, activitate) se referă la evaluarea cantitativă diferite forme mișcări ale materiei care se pot transforma una în alta.

Conform conceptelor științei fizice, energia este capacitatea unui corp sau a unui sistem de corpuri de a lucra. Există diferite clasificări de tipuri și forme de energie. O persoană în viața de zi cu zi întâlnește cel mai adesea următoarele tipuri de energie: mecanică, electrică, electromagnetică, termică, chimică, atomică (intranucleară). Ultimele trei tipuri se referă la forma internă a energiei, adică. sunt cauzate de energia potențială de interacțiune a particulelor care alcătuiesc corpul sau de energia cinetică a mișcării lor aleatorii.

Dacă energia este rezultatul unei schimbări în starea de mișcare a punctelor materiale sau a corpurilor, atunci se numește cinetică ; include energia mecanică de mișcare a corpurilor, energia termică datorată mișcării moleculelor.

Dacă energia este rezultatul unei modificări în aranjarea relativă a părților unui sistem dat sau a poziției sale în raport cu alte corpuri, atunci se numește potenţial ; include energia maselor atrase de legea gravitației universale, energia poziției particulelor omogene, de exemplu, energia unui corp deformat elastic, energia chimică.

Energia în știința naturii, în funcție de natura sa, este împărțită în următoarele tipuri.

Energia mecanică - se manifestă în timpul interacțiunii, mișcării corpuri individuale sau particule.

Include energia de mișcare sau de rotație a corpului, energia de deformare în timpul îndoirii, întinderii, răsucirii, compresiei corpuri elastice(izvoare). Această energie este utilizată pe scară largă în diverse mașini - de transport și tehnologice.

Energie termală– energia mișcării dezordonate (haotice) și a interacțiunii moleculelor de substanțe.

Energia termică obținută cel mai adesea prin ardere tipuri variate combustibil, este utilizat pe scară largă pentru încălzire, realizând numeroase procese tehnologice (încălzire, topire, uscare, evaporare, distilare etc.).

Energie electrica – energia electronilor care se deplasează de-a lungul unui circuit electric (curent electric).

Energia electrică este utilizată pentru a obține energie mecanică cu ajutorul motoarelor electrice și pentru a efectua procese mecanice pentru prelucrarea materialelor: zdrobire, măcinare, amestecare; pentru efectuarea reacțiilor electrochimice; obținerea energiei termice în aparate și cuptoare electrice de încălzire; pentru prelucrarea directă a materialelor (prelucrare cu descărcare electrică).

Energie chimica – Aceasta este energia „înmagazinată” în atomii substanțelor, care este eliberată sau absorbită atunci când reacții chimiceîntre substanţe.

Energia chimică este fie eliberată sub formă de căldură în timpul reacțiilor exoterme (de exemplu, arderea combustibilului), fie convertită în energie electrică în celulele galvanice și baterii. Aceste surse de energie se caracterizează prin randament ridicat (până la 98%), dar capacitate redusă.

Energie magnetică– energia magneților permanenți, care au o aprovizionare mare de energie, dar „o dau” cu multă reticență. Cu toate acestea, curentul electric creează câmpuri magnetice extinse și puternice în jurul său, motiv pentru care oamenii vorbesc cel mai adesea despre energie electromagnetică.

Energiile electrice și magnetice sunt strâns legate între ele, fiecare dintre ele putând fi considerată ca fiind „reversul” celuilalt.

Energie electromagnetică– este energia undelor electromagnetice, adică câmpuri electrice și magnetice în mișcare. Include lumina vizibilă, infraroșu, ultravioletă, raze X și unde radio.

Astfel, energia electromagnetică este energie de radiație. Radiația transportă energie sub formă de energie unde electromagnetice. Când radiația este absorbită, energia acesteia este transformată în alte forme, cel mai adesea căldură.

Energie nucleara– energie localizată în nucleele atomilor așa-numitelor substanțe radioactive. Se eliberează în timpul fisiunii nucleelor ​​grele (reacție nucleară) sau fuziunii nucleelor ​​ușoare (reacție termonucleară).

Există și o denumire veche pentru acest tip de energie - energie atomică, dar această denumire nu reflectă cu exactitate esența fenomenelor care duc la eliberarea unor cantități colosale de energie, cel mai adesea sub formă de energie termică și mecanică.

Energia gravitațională- energie cauzată de interacțiunea (gravitația) corpurilor masive, este vizibilă mai ales în spațiul cosmic. În condiții terestre, aceasta este, de exemplu, energia „înmagazinată” de un corp ridicat la o anumită înălțime deasupra suprafeței Pământului - energia gravitației.

Prin urmare, În funcție de nivelul de manifestare, putem distinge energia macrocosmosului - gravitațională, energia de interacțiune a corpurilor - mecanică, energia interacțiunilor moleculare - termică, energia interacțiunilor atomice - chimică, energia radiațiilor - electromagnetică, energia cuprinsă în nucleele atomilor – nucleară.

Știința modernă nu exclude existența altor tipuri de energie care nu au fost încă înregistrate, dar nu încalcă tabloul unificat natural-științific al lumii și conceptul de energie.

Sistemul Internațional de Unități (SI) folosește 1 Joule (J) ca unitate de energie. 1 J echivalent
1 newton metru (Nm). Dacă calculele sunt legate de căldură, biologice și multe alte tipuri de energie, atunci o unitate în afara sistemului este utilizată ca unitate de energie - calorie (cal) sau kilocalorie (kcal), 1cal = 4,18 J. Pentru a măsura energia electrică, un este utilizată o unitate precum Watt oră (Wh, kWh, MWh), 1 Wh=3,6 MJ. Pentru a măsura energia mecanică, utilizați valoarea 1 kg m = 9,8 J.

Energie extrasă direct din natură(energia combustibilului, apei, vântului, energiei termice a Pământului, nucleară) și care poate fi transformată în electrică, termică, mecanică, chimică se numește primar. În conformitate cu clasificarea resurselor energetice în funcție de epuizare, se poate clasifica și energia primară. În fig. Figura 2.1 prezintă o schemă de clasificare a energiei primare.

Orez. 2.1. Clasificarea Energiei Primare

Când clasifică energia primară, ei disting tradiţional Și netradiționale tipuri de energie. Tipurile tradiționale de energie includ cele care au fost utilizate pe scară largă de oameni de mulți ani. LA tipuri netradiționale energie includ acele tipuri care au început să fie folosite relativ recent.

Tipurile tradiționale de energie primară includ: combustibil organic (cărbune, petrol etc.), hidroenergie fluvială și combustibil nuclear (uraniu, toriu etc.).

Energia primită de o persoană după conversia energiei primare în instalații speciale - stații, numit secundar (energie electrică, energie cu abur, apă caldă etc.).

Avantajele energiei electrice. Energia electrică este cel mai convenabil tip de energie și poate fi considerată pe bună dreptate baza civilizației moderne. Marea majoritate a mijloacelor tehnice de mecanizare și automatizare a proceselor de producție (echipamente, dispozitive informatice), înlocuirea muncii umane cu muncă de mașini în viața de zi cu zi, au o bază electrică.

Puțin mai mult de jumătate din toată energia consumată este folosită sub formă de căldură pentru nevoi tehnice, încălzire, gătit, restul este folosit sub formă de energie mecanică, în primul rând în instalațiile de transport, și energie electrică. În plus, ponderea energiei electrice crește în fiecare an
(Fig. 2.2).

Energie electrica– un tip de energie mai universal. Ea a găsit aplicare largăîn viața de zi cu zi și în toate industriile economie nationala. Există peste patru sute de tipuri de aparate electrocasnice: frigidere, mașini de spălat, aparate de aer condiționat, ventilatoare, televizoare, casetofone, iluminat etc. Este imposibil să ne imaginăm industria fără energie electrică. ÎN agricultură utilizarea energiei electrice este în continuă expansiune: hrănirea și adăparea animalelor, îngrijirea lor, încălzire și ventilație, incubatoare, încălzitoare de aer, uscătoare etc.

Electrificare- baza progresului tehnic în orice sector al economiei naţionale. Vă permite să înlocuiți incomod de utilizare resurse energetice aspect universal energie - energie electrică care poate fi transmisă la orice distanță, transformată în alte tipuri de energie, de exemplu, mecanică sau termică, și împărțită între consumatori. Electricitate – un tip de energie foarte convenabil de utilizat și economic.

Orez. 2.2. Dinamica consumului de energie electrică

Energia electrică are astfel de proprietăți care o fac indispensabilă în mecanizarea și automatizarea producției și în viața umană de zi cu zi:

1. Energia electrică este universală; poate fi folosită pentru o varietate de scopuri. În special, este foarte ușor să se transforme în căldură. Acest lucru se realizează, de exemplu, în sursele de lumină electrică (becuri cu incandescență), în cuptoarele tehnologice folosite în metalurgie, în diverse dispozitive de încălzire și încălzire. Conversia energiei electrice în energie mecanică este utilizată în acţionarea motoarelor electrice.

2. Când se consumă energie electrică, aceasta poate fi zdrobită la nesfârșit. Astfel, puterea mașinilor electrice variază în funcție de scopul lor: de la fracțiuni de watt în micromotoare utilizate în multe ramuri ale tehnologiei și în produsele de uz casnic, până la valori uriașe care depășesc un milion de kilowați în generatoarele de centrale electrice.

3. In procesul de producere si transmitere a energiei electrice este posibila concentrarea puterii acesteia, cresterea tensiunii si transmiterea prin fire atat pe distante scurte cat si lungi orice cantitate de energie electrica de la centrala unde este generata catre toti consumatorii sai.

Când clasifică energia primară, ei disting tradiţional Și netradiționale tipuri de energie. Tipurile tradiționale de energie includ cele care au fost utilizate pe scară largă de oameni de mulți ani. Tipurile netradiționale de energie includ cele care au început să fie folosite relativ recent.
Tipurile tradiționale de energie primară includ: combustibil organic (cărbune, petrol etc.), hidroenergie fluvială și combustibil nuclear (uraniu, toriu etc.).
Energia primită de o persoană după conversia energiei primare în instalații speciale - stații, numit secundar (energie electrică, energie cu abur, apă caldă etc.).
Avantajele energiei electrice. Energia electrică este cel mai convenabil tip de energie și poate fi considerată pe bună dreptate baza civilizației moderne. Marea majoritate a mijloacelor tehnice de mecanizare și automatizare a proceselor de producție (echipamente, dispozitive informatice), înlocuirea muncii umane cu muncă de mașini în viața de zi cu zi, au o bază electrică.
Puțin mai mult de jumătate din toată energia consumată este folosită sub formă de căldură pentru nevoi tehnice, încălzire, gătit, restul este folosit sub formă de energie mecanică, în primul rând în instalațiile de transport, și energie electrică. În plus, ponderea energiei electrice crește în fiecare an
(Fig. 2.2).
Energie electrica – un tip de energie mai universal. A găsit o largă aplicare în viața de zi cu zi și în toate sectoarele economiei naționale. Există peste patru sute de tipuri de aparate electrocasnice: frigidere, mașini de spălat, aparate de aer condiționat, ventilatoare, televizoare, casetofone, dispozitive de iluminat etc. Este imposibil să ne imaginăm industria fără energie electrică. În agricultură, utilizarea energiei electrice este în continuă expansiune: hrănirea și adăparea animalelor, îngrijirea lor, încălzire și ventilație, incubatoare, aeroterme, uscătoare etc.
Electrificare - baza progresului tehnic în orice sector al economiei naţionale. Vă permite să înlocuiți resursele energetice incomode cu un tip universal de energie - energie electrică, care poate fi transmisă la orice distanță, transformată în alte tipuri de energie, de exemplu, mecanică sau termică, și împărțită între consumatori. Electricitate – un tip de energie foarte convenabil de utilizat și economic.

Orez. 2.2. Dinamica consumului de energie electrică

Energia electrică are astfel de proprietăți care o fac indispensabilă în mecanizarea și automatizarea producției și în viața umană de zi cu zi:
1. Energia electrică este universală; poate fi folosită pentru o varietate de scopuri. În special, este foarte ușor să se transforme în căldură. Acest lucru se realizează, de exemplu, în sursele de lumină electrică (becuri cu incandescență), în cuptoarele tehnologice folosite în metalurgie, în diverse dispozitive de încălzire și încălzire. Conversia energiei electrice în energie mecanică este utilizată în acţionarea motoarelor electrice.
2. Când se consumă energie electrică, aceasta poate fi zdrobită la nesfârșit. Astfel, puterea mașinilor electrice variază în funcție de scopul lor: de la fracțiuni de watt în micromotoare utilizate în multe ramuri ale tehnologiei și în produsele de uz casnic, până la valori uriașe care depășesc un milion de kilowați în generatoarele de centrale electrice.
3. In procesul de producere si transmitere a energiei electrice este posibila concentrarea puterii acesteia, cresterea tensiunii si transmiterea prin fire atat pe distante scurte cat si lungi orice cantitate de energie electrica de la centrala unde este generata catre toti consumatorii sai.

Legea conservării energiei

Adică, pentru a afla cum puteți economisi energie, trebuie să definiți clar care este conceptul de „energie”?

Energia (greacă - acțiune, activitate) este o măsură cantitativă generală a diferitelor forme de mișcare a materiei.

Din această definiție urmează:

Energia este ceva ce se manifestă numai atunci când starea (poziţia) diferitelor obiecte din lumea din jurul nostru se schimbă;

Energia este ceva care se poate schimba de la o formă la alta (Fig. 1.1);

Energia se caracterizează prin capacitatea de a produce muncă utilă oamenilor;

Energia este ceva ce poate fi definit, cuantificat în mod obiectiv.

Orez. 1.1. Schema de conversie a energiei de la un tip la altul

Energia în știința naturii, în funcție de natura sa, este împărțită în următoarele tipuri.

Energia mecanică - se manifestă în timpul interacțiunii și mișcării corpurilor sau particulelor individuale.

Include energia de mișcare sau de rotație a corpului, energia de deformare în timpul îndoirii, întinderii, răsucirii,

Comprimarea corpurilor elastice (arcuri). Această energie este utilizată pe scară largă în diverse mașini - de transport și tehnologice.

Energia termică este energia mișcării dezordonate (haotice) și a interacțiunii moleculelor de substanțe.

Energia termică, obținută cel mai adesea prin arderea diferitelor tipuri de combustibil, este utilizată pe scară largă pentru încălzire și efectuarea a numeroase procese tehnologice (încălzire, topire, uscare, evaporare, distilare etc.).

Pentru compararea diferitelor tipuri de combustibil și contabilizarea totală a rezervelor sale, se adoptă o unitate contabilă - combustibil standard, a cărui putere calorică este considerată 29,3 MJ/kg (7000 kcal/kg) (Tabelul 1.1). "

Energia electrică este energia electronilor (curent electric) care se deplasează de-a lungul unui circuit electric.

Energia electrică este utilizată pentru a obține energie mecanică cu ajutorul motoarelor electrice și pentru a efectua procese mecanice pentru prelucrarea materialelor: zdrobire, măcinare, amestecare; pentru efectuarea reacțiilor electrochimice; obținerea energiei termice în aparate și cuptoare electrice de încălzire; pentru prelucrarea directă a materialelor (prelucrare prin eroziune electrică).

Energia chimică este energia „înmagazinată” în atomii substanțelor care este eliberată sau absorbită în timpul reacțiilor chimice dintre substanțe.

Energia chimică este fie eliberată sub formă de căldură în timpul reacțiilor exoterme (de exemplu, arderea combustibilului), fie convertită în energie electrică în celulele galvanice și baterii. Aceste surse de energie se caracterizează prin randament ridicat (până la 98%), dar capacitate redusă.

Energia magnetică este energia magneților permanenți, care au o cantitate mare de energie, dar „o dau departe” cu foarte mare reticență. Cu toate acestea, curentul electric creează câmpuri magnetice extinse și puternice în jurul său, motiv pentru care oamenii vorbesc cel mai adesea despre energie electromagnetică.

Energiile electrice și magnetice sunt strâns legate între ele, fiecare dintre ele putând fi considerată ca fiind „reversul” celuilalt.

Energia electromagnetică este energia undelor electromagnetice, adică câmpurile electrice și magnetice în mișcare. Include lumina vizibilă, infraroșu, ultravioletă, raze X și unde radio.

Astfel, energia electromagnetică este energie de radiație. Radiația transportă energie sub formă de energie unde electromagnetice. Când radiația este absorbită, energia acesteia este transformată în alte forme, cel mai adesea căldură.

Energia nucleară este energia localizată în nucleele atomilor așa-numitelor substanțe radioactive. Se eliberează în timpul fisiunii nucleelor ​​grele (reacție nucleară) sau fuziunii nucleelor ​​ușoare (reacție termonucleară).

Există și o denumire veche pentru acest tip de energie - energie atomică, dar această denumire nu reflectă cu exactitate esența fenomenelor care duc la eliberarea unor cantități colosale de energie, cel mai adesea sub formă de energie termică și mecanică.

Energia gravitațională este energia cauzată de interacțiunea (gravitația) a corpurilor masive, este vizibilă în special în spațiul cosmic. În condiții terestre, aceasta este, de exemplu, energia „înmagazinată” de un corp ridicat la o anumită înălțime deasupra suprafeței Pământului - energia gravitației.

Astfel, în funcție de nivelul de manifestare, putem distinge energia macrocosmosului - gravitațională, energia de interacțiune a corpurilor - mecanică, energia interacțiunilor moleculare - termică, energia interacțiunilor atomice - chimică, energia radiațiilor - electromagnetică, energia conținută în nucleele atomilor – nucleară.

Știința modernă nu exclude existența altor tipuri de energie, care nu au fost încă înregistrate, dar nu încalcă imaginea științifică naturală unificată a lumii și conceptul de energie.

În general, conceptul de energie, ideea acesteia, este artificial și creat special pentru a fi rezultatul gândurilor noastre despre lumea din jurul nostru. Spre deosebire de materie, despre care putem spune că există, energia este rodul gândirii umane, „invenția” lui, construită în așa fel încât să poată descrie diverse modificăriîn lumea înconjurătoare și, în același timp, vorbim despre constanță, păstrarea a ceva care a fost numit energie, chiar dacă ideea noastră despre energie se schimbă de la an la an.

Unitatea de energie este 1 J (joule). În același timp, pentru măsurarea cantității de căldură folosesc unitatea „veche” - 1 cal (calorie) = 4,18 J, pentru măsurarea energiei mecanice folosesc valoarea 1 kgm = 9,8 J, energie electrică - 1 kWh = 3,6 MJ , cu 1 J = 1 W-C.

Trebuie remarcat faptul că în literatura de științe naturale, energiile termice, chimice și nucleare sunt uneori combinate cu conceptul de energie internă, adică conținută într-o substanță.