Енергія

 Що таке поняття «енергія», яке ми так часто використовуємо? «Енергія» (грец. ενεργια – дія, діяльність) – загальна кількісна міра різних форм руху матерії. За великим рахунком поняття енергії, ідея енергії штучна і створена спеціально для того, щоб бути результатом наших роздумів про навколишній світ. На відміну від матерії, про яку ми можемо сказати, що вона існує, енергія – це плід думки людини, її «винахід», побудована так, щоб була можливість описати різні зміни в навколишньому світі і водночас говорити про сталість, збереження чого те, що було названо енергією. Для цієї фізичної величини тривалий час уживався термін «жива сила», введений І. Ньютоном. Вперше в історії в поняття "жива сила" сенс "енергія", не вимовляючи ще цього слова, вкладає Роберт Майєр у статті "Зауваження про сили неживої природи", опублікованій у 1842 році. Спеціальний термін «енергія» був введений в 1807 р. англійським фізиком Томасом Юнгом і позначав величину, пропорційну масі і квадрату швидкості тіла, що рухається. У науку термін «енергія» у сучасному його значенні ввів Вільям Томсон (лорд Кельвін) у 1860 році. 

 Енергія проявляється у різних формах руху матерії, що заповнює весь світовий простір. Властивістю, властивим всім видам енергії і об'єднує їх, є здатність кожного виду енергії переходити за певних умов будь-який інший її вид у строго певному кількісному співвідношенні. Сама назва цієї властивості – «закон збереження та перетворення енергії» – було введено у наукове звернення Ф. Енгельсом, що дозволило всі види енергії вимірювати в одних одиницях. Як така одиниця прийнятий джоуль (1 Дж =1 H · м =1 кг · м 2 /с 2). У той самий час для вимірювання кількості теплоти використовують «стару» одиницю – 1 кал (калорія), для вимірювання механічної енергії – величину 1 кГм = 9,8 Дж, електричної енергії – 1 кВт · год = 3,6 МДж, у своїй 1 Дж = 1 Вт · с.


 Майже всі види енергії, що розглядаються в технічній термодинаміці, за винятком теплової, є енергією спрямованого руху. Так, механічна енергія проявляється у безпосередньо спостережуваному русі тіл, що має певний напрямок у просторі (рух газу по трубі, політ снаряда, обертання валу тощо). Електрична енергія проявляється у прихованому русі електронів провідником (електричний струм). Теплова енергія виражається в молекулярному та внутрішньо-молекулярному хаотичному русі, являючи собою енергію хаотичного руху атомів та молекул речовини. Теплова енергія газів проявляється в коливальному, обертальному та поступальному русі молекул, які постійно змінюють свою швидкість за величиною та напрямом. У цьому кожна молекула може безладно переміщатися у всьому обсязі газу. У твердих тілах теплова енергія проявляється у коливаннях молекул і атомів щодо положень, що визначаються кристалічною структурою речовини, у рідинах – у коливанні та переміщенні молекул або їх комплексів. Отже, корінною відмінністю теплової енергії від інших видів енергії є те, що вона є енергією не спрямованого, а хаотичного руху. Внаслідок цього перетворення теплової енергії на будь-який вид енергії спрямованого руху має свої особливості, вивчення яких і є одним з головних завдань технічної термодинаміки.
  Кожне тіло в будь-якому його стані може мати одночасно різні види енергії, у тому числі теплову, механічну, електричну, хімічну, внутрішньоядерну, а також потенційну енергію різних фізичних полів (гравітаційного, магнітного, електричного). Сума всіх видів енергії, якими володіє тіло, є повною його енергією.
  Теплова, хімічна та внутрішньоядерна енергії входять до складу внутрішньої енергії тіла. Всі інші види енергії, пов'язані з переміщенням тіла, а також потенційна енергія зовнішніх фізичних полів, належать до його зовнішньої енергії.

Комментариев нет:

Отправить комментарий