Energia
A Wikipédiából, a szabad lexikonból.
Az energia általános értelemben a változtatásra való képességet, a fizikában a munkavégzőképességet jelöli. Egy bizonyos állapotú fizikai rendszer energiája azzal a munka-mennyiséggel (W) adható meg, amellyel valamilyen kezdeti állapotból ebbe az állapotba hozható. A kezdeti állapotot referencia állapotnak, vagy referenciaszintnek hívjuk.
Tartalomjegyzék |
[szerkesztés] A szó eredete
Az energia szó a görög ενεργεια kifejezésből ered, ahol az εν- jelentése "be-" az έργον-é pedig "munka" az -ια pedig absztrakt főnevet képez. Az εν-εργεια összetétel az ógörögben "isteni tett"-et vagy "bűvös cselekedet"-et jelentett, Arisztotelész később "ténykedés, művelet" értelemben használta, Diodórosz Szikulosz pedig egy "gép ereje"-ként.
[szerkesztés] Az energia alapvető formái
Az energiformákat vissza lehet vezetni a fizika négy alapvető kölcsönhatásának valamelyikére. A mozgási és a helyzeti energia származhat bármely alapvető formából, a helyzeti energia a tárolt változata, a mozgási energia a felszabadult változata az energiának. A mozgási energia az ember számára közvetlenül használható energiafajta, mert a gépei forgása, haladása az a forma, ami a tényleges hasznos tetteket véghezviszi. A négy alapvető kölcsönhatás a gravitációs, az elektromágneses, a gyenge és az erős kölcsönhatás.
[szerkesztés] Gravitáció energiája
A vízerőmű például a folyó gravitációs energiáját alakítja át turbinák mozgási energiájává, ami generátorokban elektromos energiává alakul. Elektromos energiával hajtott szivattyúk a vizet víztornyokba pumpálva gravitációs energia formájában tárolják a víznek a közműhálózatban való szétosztásához szükséges energiát.
[szerkesztés] Elektromágneses energia
Többnyire elektromágneses energia hajtja gépeinket, és működteti elektronikus rendszereinket. Elektromágneses energia forrása lehet hőerőgép és belsőégésű motor, amelyekben a hőenergia égésből, azaz kémiai átalakulásból származik, ami az atomok és molekulák elektronszerkezetéhez köthető átalakulás, azaz elektromágneses folyamat. Az élőlények számára is kémiai folyamatok, azaz az elektromágneses kölcsönhatás biztosítja az energiatárolást és energiafelhasználást, tehát a biológiai energiák is elektromágneses eredetűek.
[szerkesztés] Gyenge atommagenergia
A gyenge kölcsönhatás folyamataiból, a radioaktív bomlásokból származó energia tartja fenn a Föld belső magas hőmérsékletét, így a geotermikus energia ebből a forrásból táplálkozik. Kisebb mértékben az árapályerőkön keresztül a Föld belső hőmérsékletét a gravitáció is emeli. A Nap energiatermelésének kisebbik része is gyenge folyamatokból származik. A jelenlegi energiatermelő atomerőművek is ebből az energiafajtából táplálkoznak, mivel általában a radioaktív urán a "fűtőanyaguk".
[szerkesztés] Erős atommagenergia
Az erős kölcsönhatás tartja össze az atommagokat. Atommagok egyesülésekor a kötési energiának megfelő nagy energia szabadul fel. Az ilyen magfúzió felelős a Nap és a csillagok energiatermelésének zöméért. A lassú fúzió során az elemek a vasig épülnek fel a csillagok belsejében, ez ugyanis az az elem, aminek egy nukleonra eső energiája a legkisebb (azaz kötési energiája a legnagyobb). A vasnál nehezebb elemek szupernovarobbanás idején végbemenő gyors magfúzió útján jönnek létre. Földi körülmények között kísérleti stádiumban vannak a fúziós reaktorok, amik hosszú távon megoldhatják az emberiség energiaproblémáit. Miután a földi időjárást és életet a Nap energiatermelése tartja fenn – ami a Földet elektromágneses sugárzás révén éri el –, lényegében ide vezethető vissza az emberiség által felhasznált összes földi energiaféleség, a többi kölcsönhatás mintegy átmeneti energiatárolóként működik közben – pl. a gravitáció a vízenergiánál, az elektromágneses kölcsönhatás a fosszilis energiahordozók, a gyenge kölcsönhatás a geotermikus energia esetén.
[szerkesztés] Energiamegmaradás
Az energiamegmaradás törvénye szerint zárt rendszer teljes energiája, azaz az egyes összetevők energiájának összege nem változik. Ez a megmaradási törvény valójában az időeltolási szimmetria (a fizikai törvények függetlensége a folyamatok megtörténtének időpontjától) következménye. Általános érvényű elv, ami magában foglalja az összes energiaforma együttesét.
[szerkesztés] Energiafejlesztés
Az emberiségnek szüksége van energiára a létfenntartáshoz, aminek biztosítása az energiafejlesztés feladata. Az energiafejlesztés nemcsak a minél több energia megtermelését, hanem a felhasználás ésszerűsítését, a takarékoskodást is jelenti, az élhető környezet megőrzése érdekében.
Based on work by