какие есть типы энергии

Виды источников энергии и их использование

Люди используют различные виды энергии для всего, от собственных движений до отправки космонавтов в космос.

Существует два типа энергии:

Поставляется в различных формах:

Например пища, которую человек ест содержит химическую и тело человека хранит её пока он или она израсходует как кинетическую во время работы или жизни.

Классификация видов энергии

Источники энергии делятся на две группы:

Возобновляемые и невозобновляемые источники можно использовать в качестве первичных для получения пользы, такого как тепло или использовать для производства вторичных энергетических источников, таких, как электричество.

Возобновляемые

Есть пять основных возобновляемых источников энергии:

Биомасса, которая включает древесину, биотопливо и отходы биомассы, является крупнейшим источником возобновляемой энергии, на которую приходится около половины всех возобновляемых и около 5% от общего объема потребления.

Невозобновляемые

Большая часть ресурсов, потребляемых в настоящее время из невозобновляемых источников:

На невозобновляемые виды энергии приходится около 90% всех используемых ресурсов.

Сырая нефть, природный газ и уголь представляют ископаемые виды топлива, поскольку они были сформированы в течение миллионов лет под действием Солнца, тепла от ядра земли и давления почвы на остатки (или окаменелости) из отмерших растений и существ как микроскопическая диатомия. Большинство нефтяных продуктов, потребляемых в мире изготовлены из сырой нефти, но нефтяные жидкости также могут быть сделаны из природного газа и угля.

Ядерная энергетика работает больше на уране, источнике невозобновляемого топлива, чьи атомы делятся (с помощью процесса, называемого ядерным делением) для создания тепла и, в конечном счете, электричества.

Основными пользователями этих запасов являются жилые и коммерческие здания, промышленность, транспорт и электроэнергетика. Характер использования топлива широко варьируется в зависимости от системы применения. Например, нефть обеспечивает 92% топлива, используемого для транспортировки, но обеспечивает лишь около 1% ресурсов, используемых для выработки электроэнергии. Понимание взаимосвязей между различными видами энергии и её использование дает представление о многих важных вопросах энергетики.

Первичная энергия

Электричество является вторичным источником, который создается с помощью этих первичных форм. Например, уголь является первичным источником, который сжигается на электростанциях для выработки электроэнергии, которая является вторичным источником.

Первичные виды энергии обычно измеряются в различных единицах, например, баррелях нефти, кубометрах газа, тоннах угля. Также используется общая единица измерения британская тепловая единица, или БТЕ, для измерения содержания для каждого типа.

BTU — британская тепловая единица (БТЕ) Россия потребляет квадриллионы БТЕ.

В терминах физических величин, один квадриллион составляет примерно 172 миллиона баррелей нефти, 51 млн. тонн угля или 1 трлн. куб. м газа.

На нефть приходится наибольшая доля в потреблении первичной энергии, затем природный газ, уголь, атомные электростанции и возобновляемые источники энергии (включая гидроэнергию, ветра, биомассы, геотермальные, солнечные).

Как распределяются виды энергии в каждой системе

Различные виды энергии используются в жилых и коммерческих зданиях, на транспорте, в промышленности и электроэнергетике. Электроэнергетическая система является крупнейшим потребителем первичной и используется для выработки электроэнергии. Почти вся электроэнергия используется в зданиях и промышленности. Общее количество электроэнергетической системы, используемой в жилых и коммерческих зданиях, промышленности и транспорте огромное.

Смесь первичных источников широко варьируется в различных системах спроса. Энергетическая политика, призванная повлиять на использование конкретного основного источника с целью повлиять на окружающую среду, экономическую или энергетическую безопасность сосредоточивается на системах, которые являются основными пользователями этого типа энергии. Например, 71% нефти используется в транспортной системе, где она потребляет 92% от общего объема первичного энергопотребления.

Политика по сокращению потребления нефти чаще всего относится к транспортной системе. Эта политика обычно стремится увеличить эффективность автомобильного топлива или поощрять развитие альтернативных видов топлива.

Около 91% угля и только 1% из нефти, используется для выработки электроэнергии, что выявляет стратегию, влияющую на выработку электроэнергии, и имеет гораздо большее значение на использование угля, чем использование нефти.

Однако электроэнергетика с внедрением новых технологий больше использует различные источники энергии для выработки электричества. Например, идут практические реализации для получения электричества из биомассы.

Изменяется ли потребление топлива с течением времени

Источники потребляемой энергии с течением времени меняются, но изменения происходят медленно. Например, уголь когда-то широко использовался в качестве топлива для отопления домов и коммерческих зданий, однако конкретное использование угля для этих целей сократилось за последние полвека.

Хотя доля возобновляемого топлива от общего потребления первичной энергии еще относительно невелика, его использование растет во всех отраслях. Кроме того, использование природного газа в электроэнергетике возросло в последние годы из-за низких цен на природный газ, в то время как использование угля в этой системе сократилось.

Источник

Какая бывает энергия: разные виды и описание

Всем привет! Хочу осветить супер интересную тему, которая понравится любителям научпопа (и не только, надеюсь). Эта статья посвящена многогранному понятию, которое имеет несколько значений и используется в разных сферах научного знания.

Тем не менее, все его толкования имеют между собой нечто общее. Сегодня мы поговорим о том, какая бывает энергия, что это вообще такое и для чего нам это нужно.

В обыденной жизни это слово употребляется нами достаточно часто. Например, «я чувствую, что у меня сегодня много энергии», «в этом месяце счет за электроэнергию пришел больше обычного» и так далее.

Говоря простым языком, это некая движущая сила, импульс для разного рода действий. Конечно, это не строгое и слишком размытое определение. Поэтому для лучшего понимания данного понятия мы обратимся к материалам из разных сфер.

В физике

В этой науке энергия (Е) является измеримой величиной. Она используется при высчитывании количество работы, которую может совершить определенный объект, а также является мерой перехода материи из одних форм в другие.

Кинетическая – E движущегося тела.

Потенциальная – E неподвижного тела.

Внутренняя – тепловая E тела.

Электромагнитная – E магнитного поля.

Гравитационная – Е тел, связанная с их взаимным гравитационным тяготением.

Ядерная – E, выделяемая при ядерных реакциях.

Изучением данной величины и ее свойств занимается наука энергетика и другие смежные дисциплины, такие как термодинамика и механика.

Данная величина может переходить из одного вида в другой. Например, чашка кофе, неподвижно стоящая на столе, обладает потенциальной энергией. Но стоит ее столкнуть, как в процессе падения потенциальная перейдет в кинетическую.

Подобные переходы можно наблюдать у маятника часов и вагонеток у американских горок. На таких трансформациях основан Всеобщий характер закона сохранения энергии: общее количество энергии в системе остаётся постоянной. Иными словами, она не исчезает бесследно, а лишь переходит из одной формы в другую. Звучит оптимистично, не правда ли?

Альберт Эйнштейн в рамках теории относительности вывел легендарное уравнение, из которого следует, что полная энергия физического тела равна его массе в состоянии покоя, умноженной на квадрат скорости света в вакууме.

Наше сегодняшнее понятие в физике – настоящий краеугольный камень, который является незаменимой частью фундамента этой дисциплины.

В географии и экономике

Здесь понятие энергии близко к физическому, однако оно больше ассоциируется с конкретными энергоносителями (нефтью, газом, углем и т.д.). Так, тепло и свет, получаемые при помощи топлива, используются людьми для удовлетворения своих потребностей, для обеспечения комфортного существования.

В макро- и микроэкономике распределение энергетических ресурсов играет решающую роль. Они жизненно важны для человечества, от рациональности и эффективности их использования зависит благополучие мирового сообщества. Этими вопросами занимается хозяйственно-экономическая отрасль – энергетика (не путать с одноимённой наукой).

Для качественной переработки сырья и преобразовании энергии используются различное оборудование, сооружения и технологии. Существует несколько подвидов энергетики:

Нетрадиционные виды: геотермальная, водородная, солнечная энергетика, биоэнергетика, и др.

Теплоснабжение

В настоящее время устанавливается все больше новых электростанций, которые используют энергию солнца, ветра, биологического материала и так далее.

Особенно эта тенденция заметна в развитых странах, где общество заботится об экологии и разумном потреблении ресурсов. Во многих государствах активно применяются технологии вторичной переработки пластика, а корпорации стремятся к меньшему расходу полиэтилена при упаковке товаров.

В быту

Когда речь заходит о самочувствии и поведении человека, мы нередко затрагиваем тему энергии. К началу двадцать первого века этот термин успешно перекочевал в научно-популярную литературу и даже в эзотерические источники. Он нередко стоит в одном ряду с понятиями биополе, аура и карма, обязательно посмотрите статью про карму.

Вольное использование понятия приводит к тому, что каждый человек может понимать под ним что-то свое. Так, слова «нет энергии» могут означать, у человека нет сил / желания / времени на осуществление каких-то действий. Или обозначать астению при каких-либо заболеваниях (поэтому при появлении вялости, слабости и недомогания следует обратиться к врачу).

Про харизматичных, ярких личностей зачастую говорят, что у них «бешеная энергетика». Жаль, что ее невозможно измерить приборами, и оценка может быть сугубо субъективной.

А у вас есть какие-то критерии харизматичности и энергичности человека? Или вы не обращаете на это внимание при общении? Обязательно напишите в комментариях, очень интересно ваше мнение.

На просторах интернета можно встретить примеры, когда обилие энергии и сил у человека, счастье, называют «ресурсным состоянием». В психологии и коучинге это слово используется довольно активно.

Существуют разнообразные психологические тренинги, курсы и марафоны по сохранению и преумножению своей жизненной энергии. Для улучшения самочувствия отлично помогают всевозможные дыхательные практики и медиации: Про взаимосвязь счастья и энергии можете почитать вот здесь.

Вы наверняка слышали про так называемых энергетических вампиров. Это люди, после общения с которыми мы чувствуем упадок настроения и сил. Их можно сравнить с дементорами из Гарри Поттера – чудовищами, которые вытягивают радость из людей.

Конечно, общения с подобными личностями стоит избегать, предварительно разобравшись, почему встречи с ними наносят психологический ущерб.

В заключении

Итак, друзья! Я постарался «привести к общему знаменателю» самые популярные значения термина энергия. И мне, как человеку, интересующемуся наукой, это было невероятно интересно.

Самое классное, что исследования ученых продолжаются, так что нас еще ждут интересные открытия, которые смогут облегчить нашу жизнь в будущем. Жду от вас обратной связи, это поможет мне в подготовке качественного контента. Обязательно поделитесь этой статьей, если она вам понравилась.

Источник

Основные виды энергии

Энергия определяется как количественное свойство, которое должно быть передано объекту чтобы он имел возможность выполнять работу.
Каждый день мы используем различные виды энергии для выполнения всевозможной работы для того, чтобы жить более комфортно.

Основные виды энергетических ресурсов

Как правило, формы энергии являются либо потенциальными, либо кинетическими.

Формы потенциальной энергии хранятся в том числе химическом, гравитационном, механическом и ядерном виде.

Формы кинетической энергии используются для выполнения различных работ и находятся в электрическом, химическом, электрохимическом, тепловом, электромагнитном виде.

Вот кратко описаны некоторые виды энергии, а также преимущества их применения.

Электрическая

Электрическая энергия — возникает за счет потока электронов между атомами вещества проводника при приложении электрического поля. В отличие от других источников, электричество является вторичным источником энергии. Мы должны использовать другой вид энергии (например, уголь) для производства электроэнергии.

Электричество иногда называют энергоносителем, потому что это хорошо зарекомендовавший себя, эффективный и безопасный способ перемещения энергии из одного места в другое. Кроме того, оно может быть удобно использовано для выполнения многих задач. По мере роста мирового населения мы используем больше электроэнергии для нашей повседневной деятельности, а также больше технологий и инноваций для многочисленных применений. В результате спрос на мировую электроэнергию постоянно растет.
Электрическая мощность может быть вычислена путем умножения напряжения на ток.

Кинетическая

Мы используем эти виды энергии для двух основных применений:

Потенциальная

Потенциальная или накопленная энергия, — это способность системы выполнять работу, обусловленную ее положением или внутренней упругой структурой.

Например, гравитационная потенциальная энергия — запасенная и определяется положением объекта в гравитационном поле. Наша земная гравитация необходима для потенциальной гравитационной энергии.

Гравитационная потенциальная энергия Е (потенциальная) = mgh, где Е — потенциальная в джоулях; m-масса (кг); g-сила тяжести (м/с 2 ); h-высота (м).

Мы используем эти виды энергии для трех основных применений:

Тепловая

Тепловая энергия — внутренняя, присутствующая в системе в силу разницы температур с окружающей средой.

Температура системы — это мера того, сколько тепловой энергии она имеет. Чем выше температура, тем быстрее молекулы движутся и “вибрируют».

Тепловая может быть получена путем сжигания ископаемого топлива (уголь, нефть, природный газ) или биомассы (например, древесина). Она также может быть получена из пара в геотермальной системе или через ядерные реакции на атомной станции.

Мы используем эти виды энергии для следующих основных применений:

Химическая

Химическая энергия — это форма потенциальной, связанная со структурным расположением атомов или молекул, которая существует из-за сил притяжения (химической связи), действующих между различными частями каждой молекулы.

Химическая энергия вещества может быть преобразована в другие виды энергии с помощью процесса, называемого химической реакцией.
Например, глюкоза в нашем собственном теле обладает ресурсом, потому что глюкоза высвобождает энергию при химическом взаимодействии с кислородом. Мы все используем эту энергию, чтобы генерировать силу и выделять тепло. Батареи, которые питают все наши мобильные телефоны, ископаемое топливо, которое мы потребляем каждый день в наших транспортных средствах и электростанциях, все это связано с применением химической работы.

Мы используем химическую энергию для следующих основных преимуществ:

Электрохимическая

Электрохимическая энергия — потенциальная, хранящаяся в батарее или электрическом элементе, где также участвуют как химическая так и электричество. Следовательно, эти виды энергии называют электрохимическими. Электрохимический потенциал важен в промышленных применениях, особенно для эффективных систем хранения, таких как батареи, суперконденсаторы и топливные элементы. Они использованы для многочисленных применений освещения, для компьютеров, бесшнуровых инструментов, аварийного питания и освещения, кораблей и воздушных суден, станций дистанционного контроля, игрушек, ракет, спутников, слуховых аппаратов, портативных приборов связи, электротранспортов, космического корабля, электроники в общем.

Мы используем электрохимические виды энергии для следующих основных преимуществ применения:

Электромагнитная и световая

Электромагнитная представляет вид энергии в виде поперечных магнитных и электрических волн.
Свет — это лучи электромагнитных волн или излучение в видимой части электромагнитного спектра. Свет также можно рассматривать как фотоны или частицы. Слово «фотон “происходит от слова ”фото“, что означает «свет». Электромагнитная энергия обычно относится к системам, которые передают электрическую энергию по беспроводной сети.
Электромагнитная энергия была великим открытием девятнадцатого века, областями применения которой являются радиоволны, рентгеновские и гамма-лучи.

И вот некоторые из применений в нашей повседневной деятельности.

Солнце передает лучистую энергию на нашу Землю в виде инфракрасной области спектра, видимого света и ультрафиолетовых лучей. Лампочки передают световые лучиэнергию нашим глазам в виде видимого света.
Микроволновые печи используют электромагнитную для приготовления пищи. А радиоволны передают информацию на наши радиоприемники и телевизоры также с помощью электромагнитной энергии. Принцип работы УЗИ аппарата также основан на применении электромагнитных волн.

Мы используем электромагнитные виды энергии для следующих основных применений:

Звуковая или акустическая

Звуковая или акустическая энергия — это механическая волновая, производимая вибрирующими объектами, связанная с вибрационным движением молекул воздуха и находящаяся в пределах слышащих частот. Телефон и мобильные устройства преобразуют звуковую в электрическую и обратно в звуковую для нашего повседневного использования.
Ультразвуковое исследование использует высокочастотные радиоволны для того чтобы выполнять ультразвуковой контроль (например, обнаружить отказы и утечки в промышленных баках) или сделать измерения толщины.

Мы используем звуковые виды энергии для следующих преимуществ применения:

Ядерная

Мы используем ядерные виды энергии для следующих применений:

Источник

Энергия

Только благодаря энергии на нашей планете существует жизнь. Энергия бывает разная. Тепло, свет, звук, микроволны, электричество — все это разные виды энергии. Для всех происходящих в природе процессов требуется энергия. При любом процессе один вид энергии преобразуется в другой. Продукты питания – картофель, хлеб и т.д. – это хранилища энергии. Почти всю используемую на Земле энергию мы получаем от Солнца. Солнце передает Земле столько энергии, сколько произвели бы 100 миллионов мощных электростанций.

Виды энергии

Энергия существует в самых разных видах. Кроме тепловой, световой и энергии звука есть еще химическая энергия, кинетическая и потенциальная. Электрическая лампочка излучает тепловую и световую энергию. Энергия звука передается при помощи волн. Волны вызывают вибрацию барабанных перепонок, и поэтому мы слышим звуки. Химическая энергия высвобождается в ходе химических реакций. Продукты питания, топливо (уголь, нефть, бензин), а также батарей­ки — это хранилища химической энергии. Пищевые продукты — это склады химической энергии, высвобождающейся внутри организма.

Движущиеся тела обладают кинетической энергией, т.е. энергией движения. Чем быстрее движется тело, тем боль­ше его кинетическая энергия. Теряя скорость, тело теряет кинетическую энергию. Ударяясь о неподвижный объект, движущееся тело передает ему часть своей кинетической энергии и при­водит его в движение. Часть энергии, получаемой с пищей, животные обращают в кинетическую.

Потенциальной энергией обладают тела, находящиеся в силовом поле, например в гравитационном или магнитном. Эластичные или упругие тела (обладающие способностью вытягиваться) имеют потенциальную энергию натяжения или упругости. Маятник обладает максимальной потенциальной энергией, когда находится в верхней точке. Разворачиваясь, пружина освобождает свою потенциальную энергию и заставляет колёсики в часах вращаться. Растения получают энергию от Солнца и производят питательные вещества — создают запасы химической энергии.

Превращение энергии

Закон сохранения энергии говорит, что энергия не создается из ничего и не теряется бесследно. При всех происходящих в природе процессах один вид энергии превращается в другой. Химическая энергия батареек фонарика превращается в электрическую. В лампочке электрическая энергия превращается в тепловую и световую. Мы привели пример этой «энергетической цепочки» чтобы показать вам, как один вид энергии превращается в другой.

Уголь — это спрессованные останки растении, живших много лет назад. Когда-то они получили энергию от Солнца. Уголь представляет собой запас химической энергии. Когда уголь сгорает, его химическая энергия прекращается в тепловую. Тепловая энергия нагревает воду, и она испаряется. Пар вращает турбину. производя тем самым кинетическую энергию — энергию движения. Генератор преобразует кинетическую энергию в электрическую. Разнообразные устройства — лампы, телевизоры, обогреватели, магнитофоны — потребляют электроэнергию и переводят в звук, свет и тепло.

Конечными результатами во многих процессах превращения энергии являются свет и тепло. Хотя энергия не пропадает, она уходит в пространство, и её трудно уловить и использовать.

Солнечная энергия

Энергия Солнца доходит до Земли в виде электромагнитных волн. Только так энергия может передаваться через открытый космос. Она может использоваться для создания электроэнергии при помощи фотоэлементов или для нагревания воды в солнечных коллекторах. Панель коллектора поглощает тепловую энергию Солнца. На рисунке показана панель коллектора в разрезе. Черная панель поглощает поступающую от Солнца тепловую энергию, и вода в трубах нагревается. Так устроена крыша дома, обогреваемого Солнцем. Солнечная энергия передаётся воде, используемой для бытовых нужд и отопления. В энергохранилище попадают излишки тепла. Энергия сохраняется при помощи химических реакций.

Энергетические ресурсы

Энергия нужна нам для освещения и обогрева жилищ, для приготовления пищи, для того, чтобы могли работать заводы и двигать­ся автомобили. Эта энергия образуется при сгорании топлива. Есть и другие способы получения энергии — к примеру, ее производят гидроэлектростанции. Для приготовления пищи и обогрева жилья почти половина населения Земли сжигает дрова, навоз или уголь.

Единицы измерения энергии и мощности

Для измерения количества энергии употребляется специальная единица — джоуль (Дж). Тысяча джоулей составля­ют один килоджоуль (кДж). Обыкновенное яблоко (около 100 г) содержит 150 кДж химической энергии. В 100 г шоколада содержится 2335 кДж. Мощность — это количество энергии, используемой за единицу времени. Мощность измеряется в ваттах (Вт). Один ватт равен одному джоулю за секунду. Чем больше энергии за определенное время произ­водит тот или иной механизм, тем боль­ше его мощность. Лампочка мощностью в 60 Вт использует 60 Дж в секунду, а лампочка в 100 Вт использует за секунду 100 Дж.

Коэффициент полезного действия

Любой механизм потребляет энергию од­ного вида (например, электрическую) и превращает ее в энергию другого вида. Коэффициент полезного действия (КПД) механизма тем больше, чем большая часть потребляемой энергии превращается в необходимую энергию. КПД почти всех автомобилей невысок. В среднем автомобиль преобразует лишь 15% химической энергии бензина в кинетическую энергию. Вся остальная энергия превращается в тепло. КПД флуоресцентных ламп выше КПД обычных электрических лампочек, поскольку во флуоресцентных лампах больше электричества превращается в свет и меньше уходит на производство тепла.

Источник