5 esimerkkiä energiasta: kaavat, tyypit, lait, lomakkeet, lähteet, edut
Tällä kertaa keskustelemme energian merkityksestä ja erilaisista energiamuodoista, joita voimme käyttää opiskele, jotta voimme tietää, mikä on energiassa ja mitkä energiamuodot ovat että.
Määritelmä energia
Sisään tiede fysiikka, energiaa on esineiden fyysinen materiaali, joka liikkuu perustavanlaatuisen vuorovaikutuksen kautta, jota voidaan muuttaa, mutta jota ei voida tuhota ja luoda. Joule on energian yksikkö (SI), joka otetaan esineelle (mekaanisen työn avulla) annetusta määrästä siirtämällä sitä 1 metri yhdellä newtonin voimalla.
Työ ja lämpö ovat kaksi esimerkkiä mekanismeista, jotka voivat siirtää suuria määriä energiaa. Termodynamiikan toinen laki on rajoittaa lämmitysprosessin tuottaman työn määrää - osa siitä häviää hukkalämpänä.
Enimmäismäärää, joka voidaan käyttää käytettävissä olevaan työhön, kutsutaan energiaksi. Koneet ja elävät kaltaiset järjestelmät vaativat nykyistä energiaa. Erilaiset energiamuodot, kaikentyyppisten energioiden on kuitenkin täytettävä erilaiset olosuhteet, voidaan muuntaa muiksi energiamuotoiksi energian säästölain ja kehon massan muutosten mukaisesti.
Tietynlainen potentiaalienergian muoto, joka syntyy kiinteän esineen pituudesta tai muodonmuutoksesta ja kemiallisen energian vapautumisesta lämpönä polttoaineen palamisen aikana. Jokaisella esineellä on kiinteä massa, sillä voi olla sama massaenergia kuin toisella, vaikka sitä ei selitetä klassisen fysiikan jokapäiväisissä ilmiöissä.
Massa-energiatasapainon mukaan kaikki massasta peräisin olevat energiamuodot. Esimerkiksi lisäämällä esineeseen 25 kilowattituntia (90 megajoulea) energiaa voidaan lisätä sen massaa 1 mikrogrammalla.
Energian ymmärtäminen asiantuntijoiden mukaan
- Mitchellin, Campbellin ja Reecen mukaan, energia on kyky järjestää ainetta. Lyhyesti sanottuna energia on kyky tehdä työtä.
- Muji Lestarin ja Arif Alfatahin mukaan energialla on aisti keholle pystyä tekemään liikeobjekti. Itse asiassa kaikki tehdyt ponnistelut voivat muuttaa tilannetta.
- Michael J.: n mukaan Moran, Energia on termodynamiikan peruskäsite, joka on tärkeä osa teknistä analyysiä.
- Aip Saripudinin mukaan Energia on kyky suorittaa prosessi liiketoimintaa.
- Youngin mukaan Työ on tuotettua energiaa. Tämän on tarkoitus tehdä työtä, joka vaatii energiaa
- Robert L.: n mukaan Wolke, Energia on kyky saada asiat tapahtumaan.
- Pardiyonon mukaanEnergia on esineiden tuottama voiman muoto.
- Mikrajuddinin mukaan Energia on kyky tehdä työtä esineessä.
- Alvin Hadivvonon mukaanenergia on kaikkea mitä liikkuu ja jolla on myös suhde tilaan ja aikaan.
- Sumantoron mukaan Energia on kyky tehdä työtä, nimittäin siirtää tai työntää esineitä.
- Einsteinin mukaanenergia on massan ja valon nopeuden neliön tulo.
- KBBI: n mukaanIndonesian suuressa sanakirjassa (KBBI) fysiikan alalla energia on kyky tehdä työtä (esimerkiksi sähköiselle ja mekaaniselle energialle). Energia on voimaa (voimaa), jota voidaan käyttää erilaisten toimintojen suorittamiseen. Se voi esimerkiksi olla osa materiaalia tai sitomaton materiaaliin (kuten auringonvaloon). Energiaa voidaan tulkita myös energiaksi.
- Mukaan Oxfordin sanakirjaOxfordin sanakirjan mukaan energia on voimaa ja elinvoimaa (elämänvoima), jota tarvitaan jatkuvaan fyysiseen tai henkiseen toimintaan. Energia on voimaa, joka saadaan fysikaalisten tai kemiallisten resurssien käytöstä, erityisesti valon ja lämmön tuottamiseen tai työkoneisiin.
- Mukaan Encyclopaedia Britannica, Encyclopaedia Britannicassa energia fysiikassa on kyky tehdä työtä.
Energiatyypit
Seuraavat energiatyypit ovat seuraavat:
kineettinen energia
Kineettinen energia tai liikeenergia (jota kutsutaan myös kineettiseksi energiaksi) on kohteen hallussa oleva energia sen liikkeen vuoksi.
Kineettinen energia voidaan määritellä esineeksi, joka määritellään vaadittavaksi työksi voi siirtää tietyn määrän massaa olevaa objektia lepotilasta nopeuden saavuttamiseen varma.
Mahdollinen energia
Potentiaalinen energia on energia, joka voi vaikuttaa esineeseen sen paikan tai sijainnin vuoksi (korkeus) esine pyrkii kohti ääretöntä energian tuottaman voiman suuntaan potentiaalia. SI-yksikkö energian ja työn mittaamisen välineenä on Joule (symboli J).
Maalämpö
Maalämpöenergia on lämpöenergiaa, joka muodostuu maankuoresta. Lämpötila maankuoren alla voi nousta syvyyden kasvaessa. Lämpötila maan keskiosassa saavuttaa noin 5400 ° C. Maalämpöä koskevan vuoden 2003 lain nro 27 1 §: n mukaan. Maalämpö lämmönlähteenä, joka on (sisältyy) vesihöyryyn, kuumaan veteen ja kiviin yhdessä mineraalien ja kaasujen kanssa geneettisesti kokonaisuutena ei voida erottaa geotermisellä järjestelmällä, ja sen käyttöön tarvitaan prosessi kaivos taas.
Sisäinen energia
Sisäinen tai sisäinen energia liike-energiaan liittyvänä kineettisenä energiana (molekyylit), ja potentiaalinen energia liittyy pyörimisvärähtelyihin ja sähköenergiaan molekyylin atomit.
aurinkoenergia
Aurinkoenergia on lämpöenergiaa ja auringon valoa. Energia, joka voidaan hyödyntää käyttämällä esimerkiksi aurinkolämmitystä, aurinkoenergiaa, aurinkosähköä, keinotekoista fotosynteesiä ja aurinkoarkkitehtuuria.
tuulivoima
Tuulivoima on tuulesta saatavan hyödyllisen energian kerääminen. Vuonna 2005 tuulivoimaloiden kapasiteetti oli 58 982 MW, mikä on alle 1% maailman nykyisestä sähkönkäytöstä. Tuulenteho voi nousta yli nelinkertaiseksi vuosina 1999-2005.
Kemiallinen energia
Kemiallinen energia energiana, joka tulee ulos ja joka tuottaa elektroni-vuorovaikutuksia, joissa kaksi tai useampia molekyylejä / atomeja yhdistyvät vakaan kemiallisen yhdisteen tuottamiseksi.
Lihasenergia
Kehosta saatu energia on lihasenergiaa ihmisissä. Ja ihmiset, jotka muuttavat kehon elimistä, tuottavat energiaa. Esimerkiksi, jos ihmiset liikuttavat esineitä, ihmisten nostamat esineet syntyvät lihaksista.
Laki energian säästämisestä
Energiansäästölaki on laki, jonka mukaan suljetun järjestelmän kokonaisenergia pysyy samana eikä muutu. Energiaa ei voida luoda tai tuhota, mutta se voidaan muuntaa muuksi energiamuodoksi. Esimerkiksi kemiallinen energia muunnetaan kineettiseksi energiaksi dynamiittiräjähdyksessä. Esimerkkejä energiansäästölaista jokapäiväisessä elämässä ovat erilaiset hedelmät, jotka putoavat puusta, heittävät ja tarttuvat palloon ja niin edelleen.
Energiansäästölain äänet (ensimmäinen termodynamiikan laki)
"Energiaa voidaan muuttaa muodosta toiseen, mutta sitä ei voida luoda tai tuhota (energian muuntaminen)."
Energian säästämisen lain teoria
Universumissa oleva energia on vakio, kaikkea olemassa olevaa energiaa ei voida tuhota ja se voidaan muuntaa vain muuksi energiamuodoksi.
Laki energian kaavan säilymisestä:
Em1 = Em2
Tammi1 + ep1 = ek2 + ep2
Tiedot:
Em1 , Em2 = alkumekaaninen energia, lopullinen mekaaninen energia
Tammi1, Tammi2 = alkuperäinen kineettinen energia, lopullinen kineettinen energia
Ep1, Ep2 = alkuperäinen potentiaalienergia, lopullinen potentiaalienergia
Energiamuodot
Seuraavat ovat energiamuotoja seuraavasti:
1. Lämpöenergia
Lämpöenergia on energiaa, jonka saa tai vapauttaa esine, jolla on tietty lämpötila.
- Lämpöenergiaa kutsutaan myös lämpöenergiaksi (lämpö = lämpö)
- Suurin lämpöenergian lähde on aurinko
- Lämpöä voidaan saada myös kahdesta esineestä, jotka hierovat toisiaan
Esimerkkejä lämmönlähteistä ovat aurinko, vesihöyry ja maalämpö
Lämpöenergian edut:
- Kuivaus pyykkinaru (aurinko)
- Lämmitä huone (aurinko)
- Kala, keksejä, riisiä ja kahvia (aurinko)
- Voimalaitos (aurinko)
- Vaatteiden tasoitus (silitysrauta)
- Liesi)
2. Valoenergia
Valoenergia on valonlähteen lähettämä energia. Valoenergia tekee pimeistä paikoista kirkkaita. Suurin valoenergian lähde on aurinko
Esimerkkejä: aurinko, tähdet, tuli ja sähkövalo.
Valoenergian edut:
- Valaistus
- Fotosynteesi (aurinko)
3. Liikeenergia
- Liikeenergia on liikkuvan kohteen hallussa oleva energia
- Liikeenergia tunnetaan myös kineettisenä energiana.
- Liikeenergiaa voidaan saada juoksevalla vedellä, tuulella, juoksevilla ihmisillä, sähköllä
Esimerkkejä laitteista, jotka tuottavat liikeenergiaa, ovat: sähköporat, tuulettimet, tehosekoittimet
4. Sähköenergia
Sähköenergia on energiaa, joka syntyy johtimen läpi virtaavan sähkövirran takia.
Sähköenergia on erittäin tärkeää jokapäiväisessä elämässä. Tuottaja: Sähköenergiaa käytetään valojen, televisioiden, tietokoneiden, radioiden, jääkaappien jne. Virtalähde on laite, joka voi tuottaa sähköenergiaa
Esimerkkejä virtalähteistä ovat sähkö, paristot, generaattorit
5. Äänienergia
Äänienergia on äänen tuottavien esineiden tuottama energia. Äänienergia voidaan havaita kulkevan korviemme läpi. Ääni saadaan tärisevästä esineestä, äänen korkeuden provosoi nopeus, jolla esine värisee yhä enemmän Mitä nopeammin ja voimakkaammin esine värisee, sitä korkeampi / kovempi ääni, sitä hitaammin ja heikommin esine värisee, sitä voimakkaampi ääni heikko
Esimerkkejä esineistä, jotka voivat tuottaa ääntä, ovat trumpetit, rummut, kitarat jne
6. Kemiallinen energia
- Kemiallinen energia on energia, joka vapautuu kemiallisista reaktioista.
- Kemiallinen energia ei ole vähäistä elintarvikkeissa ja polttoaineissa
Esimerkkejä kemiallisesta energiasta ovat bensiini, diesel, kerosiini, hiili, polttopuut
Energialähteet
Seuraavat ovat energialähteitä seuraavasti:
1. Vesi
Levossa olevalla esineellä on energiaa, joka tunnetaan potentiaalisena energiana. Kun esine liikkuu, sillä on energiaa, joka tunnetaan potentiaalisena energiana. Sama koskee veden muodossa olevia energialähteitä. Esimerkiksi vesiputouksia. Vesiputouksesta saatu energia käytetään vesivoimalaitoksen turbiinien käyttämiseen. Lisäksi juoksevaa vettä käytetään kuljetusvälineenä useilla alueilla Indonesiassa, esimerkiksi Etelä-Kalimantanissa.
2. Tuuli
Tuuli liikkuu ilmaa. Osoittautuu, että tuulea voidaan käyttää energialähteenä, jos sitä hallitaan oikein. Yksi maista, joka käyttää tuulta energialähteenä, on Alankomaat, joten se tunnetaan tuulimyllyjen maana. Alankomaissa myllyä käytetään vehnän jauhamisen työkaluna. Kalastajien osalta tuulta käytetään purjealusten liikkeellepanevana voimana. Kun he menevät merelle, kalastajat käyttävät merituulta, kun taas palattuaan maahan he käyttävät maatuulta.
Lue myös: Täydellisin määritelmä ja tuulen tyypit
3. Akku
Paristot varastoivat energiaa eli kemiallista energiaa. Kemiallisen energian käytössä se palaa sähköenergiaksi. Akkuja löytyy useista laitteista, kuten leluautot, seinäkellot, kaukosäätimet, radiot, kamerat ja jopa akkukäyttöiset autot ja moottoripyörät.
4. Sähköinen
Yksi energiasta, joka tulee luonnosta. Jotkut kokeneet katsovat, että sähkö on rajoittamattoman energian lähde, kuten auringonvalo. Sähkövirrasta saatu sähkö saadaan yleensä voimalaitoksilta. Se voi olla PLTA (vesi), PLTS (aurinko / aurinko), PLTU (höyry) tai PLTD (diesel).
Lue myös: Sähkömoottorivoimien ymmärtäminen ja kaavat sekä täydelliset esimerkit ongelmista
5. Ruoka
Tämä energialähde voidaan tuntea vain elävillä olennoilla. Esimerkiksi kun olemme nälkäisiä, nautimme varmasti siitä, että keho on heikko. Mutta syömisen jälkeen tulet kotiin kunnossa. Miksi? Koska aiemmin syömämme ruoka on palannut energiaan. Virtakytkennän jälkeen voit liikkua uudelleen. Sama koskee eläimistöä ja kasveja. Siksi ruoka on energian lähde eläville.
6. Aurinko
Kuten me kaikki tiedämme, aurinko on yksi tähdistä. Tähdet ovat taivaankappaleita, joilla on oma valonsa. Jos verrataan aurinkoa muihin tähtiin, aurinko näyttää isommalta. Miksi? Tämä johtuu siitä, että maan ja auringon välinen etäisyys on lähempänä kuin muiden tähtien välinen etäisyys. Aurinko on lämpöenergian lähde ja se on maan suurin valonlähde. Ilman sitä ei olisi elämää maan päällä. Maapallon lämmittämisen lisäksi aurinko on välttämätön myös muille eläville. Esimerkiksi kasveille fotosynteesiprosessiin tarvitaan auringonvaloa.
Fotosynteesi on prosessia ruoan luomiseksi, joka tapahtuu kasvisoluissa. Tämän prosessin tuotteet ovat happea ja hiilidioksidia. Ihmiset ja eläimistö ovat eniten riippuvaisia kasveista. Jos fotosynteesiprosessia ei ole olemassa, ihmisten ja eläimistön elämä on varmasti uhattuna. Entä sitten ihmiset? Tarvitsevatko ihmiset myös aurinkoa? Tietenkin ihmiset käyttävät auringonvaloa päivittäisiin tarpeisiin, kuten vaatteiden, riisin tai suolattujen kalojen kuivaamiseen. Jopa ihmisen tekniikka voi nyt käyttää aurinkoa ympäristöystävällisenä energialähteenä käyttämällä aurinkokennoja.
Lue myös: Fotosynteesi - määritelmä, koe, prosessi, tekijä, valo
7. Raakaöljy
Öljy on fossiileista muodostuva polttoaine. Öljyn käytön on ensin tapahduttava prosessointiprosessissa. Öljyn käsittelyn tulokset ovat diesel, avtur, asfaltti, bensiini ja kerosiini. Bensiiniä käytetään yleisesti ajoneuvojen polttoaineena. Aurinkoa käytetään dieselmoottoreihin, kun taas avturia käytetään lentokoneiden polttoaineena.
Lue myös: Maaöljy - Määritelmä, prosessi, haku, käsittely, käyttötavat, tyypit, yritykset, edut ja haitat
Sillä välin kerosiinia käytetään polttouunien ja asfaltin polttoaineena teiden valmistuksessa tai tasoiteaineena. Öljystä saatavan polttoaineenkulutuksen on oltava taloudellista, koska määrä on rajallisin ja sisältää uusiutumattomia resursseja. Lisäksi tämä polttoaine tuottaa myös pilaantumista käytön jälkeen. Seuraavan pilaantumisen olemassaolo voi vahingoittaa ympäristöä, ellei sitä ole tasapainossa ympäristönsuojelun kanssa.
Energian edut jokapäiväisessä elämässä
Energian edut ovat seuraavat:
1. Vesienergia
Vesipyörän pääkäyttäjänä, joka käsittelee vesienergiaa mekaaniseksi energiaksi.
2. Valoenergia
Valoenergia auttaa fotosynteesiprosessia kasveissa, jotka tuottavat lehtien vihreitä aineita, joita sitten ihmiset kuluttavat ja tuottavat sitten energiaa ihmisissä itse.
3. Sähköenergia
Yksi suurimmista energianmuodoista ja vähiten käytetty, koska tarvitsemme aina sähköä päivittäin silitykseen, television katselemiseen, riisin keittämiseen
4. Ydinenergia
Energialähteenä ydinvoimaloissa
5. Kemiallinen energia
Seinäkelloa liikuttavan akkukiven kemiallinen prosessi on akun vapauttama kemiallinen energia
6. Lihasenergia
Kun ihmiset kuljettavat raskaita esineitä, ihmisten lihasenergia toimii ja saa raskaat esineet nousemaan.
7. Lämpöenergia
Hyödyntämällä tätä auringon lämpöä voimme kuivata vaatteet luonnollisesti, ja sitä voidaan käyttää myös fotosynteesiprosessiin. Aurinko on myös ympäristöystävällinen energiavaihtoehto.
Esimerkkejä energiaongelmista
Seuraava on esimerkki energiakysymyksestä seuraavasti:
1. Ongelma potentiaalinen energia
Kohde, jonka massa on 2 kg, putoaa 10 metrin korkeudesta. Laske kohteen painovoimapotentiaalienergia! (g = 10 m / s2)
Annettu: m = 2 kg
h = 10 m
Kysyttiin: Ep?
Vastaus: Ep = m. g
= 2. 10. 10
= 200 J
2. Kevään potentiaalinen energiaongelma
Jousi, jonka pituus kasvaa 0,25 m, vaatii 18 Newtonin voiman. Määritä jousivakio ja jousen potentiaalinen energia! Jousivoiman kaavasta voimme laskea jousivakion:
Annettu: F p = - k x
k = F p / x
= 18 / 0,25 = 72 N / m
Kevätpotentiaalienergia:
Ep = 1/2 k (x) 2
= 1/2. 72 (0.25)2
= 2.25 Joule
3. Kineettisen energian ongelma
6 kg massalohkon kineettinen energia on 48 J. Laske lohkon nopeus ???
Annettu: m = 6 kg
Ek = 48 J
Kysyttiin: v = ……….?
Vastaus: Ek = mv2
48 = 6 v2
v2 = 48/3
= 16
v = (16)
= 4 m / s
4. Mekaaninen energiaongelma
1 kg: n massa hiukkanen työnnetään 2 m korkealta pöydän pinnalta siten, että sen nopeus on hiukkanen lähtiessään pöydältä = 2m / s Määritä hiukkasen mekaaninen energia sen korkeudella maasta 1 m?
Annettu: m = 1 kg
h 1 = 1 m
v1 = 2 m / s
Kysyttiin: EM 2 = ………….?
Vastaus: EM = EP + EK
= mgh 1 + mv12
= (1 .10. 2) + ½ 1 (2)2
= 20 + 2
= 22 J
EM 2 = EM 1
= 22
5. Ajoneuvon energiaongelma
Kyläkoti käyttää muunnettua petromakilamppua biokaasuksi 6 tuntia / päivä. Jos tämä modifioitu lamppu käyttää 150 litraa biokaasua tunnissa, kuinka paljon täyteainetta tarvitaan?
Vastaus:
- Biokaasu jopa 150 litraa / päivä x 6 tuntia / päivä = 900 litraa / päivä. Jos käytetään 80%: n varmuuskerrointa, biokaasun tuotantoyksikön on kyettävä tuottamaan: 900 + (80%) (900) = 1630 lt / päivä = 1,63 m3 / päivä
- Jos käytämme tuotantoarvoa 0,25 m3 biokaasua / kg kiinteää (TS) lehmän lantaa (vastaa 250 litraa biokaasu / kg TS), TS: n tarve päivässä on: 1630/250 = 6,25 kg TS / päivä, TS-paino = 0,18 ulosteiden paino märkä
- Tarvittava lehmän lanta on: 6,25 / 0,18 = 36,22 kg lehmän lantaa / päivä 37 kg lehmän lanta / päivä Seossuhteella 1 kg lehmän lanta: 1 kg vettä
- Tarvittavat täyteaineet (bbi) ovat: (2) (37) = 74 kg bbi / vrk tai 74 l bbi / vrk
Bibliografia:
- Sudarwanto, Putut. 2007. Täydellinen luonnontieteen yhteenveto. Surabaya: päägiri