طاقة
تُعرَّف الطاقة ، ببساطة ، بأنها المكافئ أو القدرة على القيام بعمل. الكلمة نفسها مشتقة من الطاقة اليونانية:
en، “in”، ergon، “work” يمكن أن ترتبط الطاقة بجسم مادي ، مثل زنبرك ملفوف أو جسم متحرك ، أو يمكن أن تكون مستقلة عن المادة.
عندما يمر الضوء والإشعاع الكهرومغناطيسي الآخر عبر فراغ ، قد تكون الطاقة في النظام متاحة جزئيًا فقط للاستخدام.
أبعاد الطاقة هي أبعاد الشغل ، والتي تم تعريفها رسميًا في الميكانيكا الكلاسيكية على أنها ناتج الكتلة (م) ومربع العلاقة بين الطول (لتر) والوقت (تي): مل 2 / ت 2.
هذا يعني أنه كلما زادت الكتلة أو المسافة التي يتحرك خلالها أو قل الوقت المستغرق لتحريك الكتلة.
تطوير مفهوم الطاقة.
- لم يتم تطبيق مصطلح الطاقة كمقياس للقدرة على القيام بالعمل حتى مرحلة متأخرة من تطور الميكانيكا.
- يمكن أيضًا تطوير الميكانيكا الكلاسيكية دون اللجوء إلى مفهوم الطاقة.
- ومع ذلك ، فإن فكرة القوة تعود إلى جاليليو على الأقل في القرن السابع عشر ، فقد أدرك أنه عند رفع الأثقال ، يتم استخدام نظام البكرات.
- تظل القوة المطبقة مضروبة في المسافة التي يجب تطبيق تلك القوة عليها ثابتة ، على الرغم من أن أي عامل قد يختلف.
- وهي كمية تتناسب طرديًا مع حاصل ضرب الكتلة مضروبة في مربع السرعة.في القرن السابع عشر والقرن التاسع عشر ، تم تطبيق مصطلح الطاقة على مفهوم الحياة الحية.
- يعترف قانون إسحاق نيوتن الأول للحركة أيضًا بأن القوة مرتبطة بتسارع كتلة.
- يكاد يكون من الحتمي أن يكون التأثير المشترك للقوة المؤثرة على الكتلة مفيدًا بالطبع.
- هناك نوعان من تكامل تأثير القوة ، يعملان على كتلة يمكن تحديدها.
- الأول هو تكامل القوة التي تعمل على طول خط عمل القوة ، أو التكامل المكاني للقوة.
- الآخر هو تكامل القوة على مدى وقت تأثيرها على الكتلة ، أو تكامل الوقت.
ما هو تحويل الطاقة؟
تتوفر الطاقة في أشكال مختلفة ويمكن أن يكون لها عدد لا يحصى من التطبيقات. ويمكن استخدام الطاقة لتوفير الخدمات للجمهور ، بما في ذلك:
- العمل الميكانيكي (تشغيل الماكينات).
- تبريد.
- تدفئة / إضاءة / تبريد.
للحصول على صورة أوضح ، تخيل كيف يحول محرك الاحتراق الطاقة الكيميائية الكامنة الموجودة في الأكسجين أو الوقود إلى طاقة حرارية.
ثم يتم تحويل هذه الطاقة الحرارية إلى شكل ميكانيكي يمكن استخدامه لتسريع المركبات.
ساعد تحويل الطاقة عددًا من الصناعات ، وخاصة صناعة السيارات ، قبل أن يكون صانعو السيارات في السبعينيات راضين عن محركات السيارات.
لقد نجحت ، ومع ذلك أدى الحظر النفطي الذي فُرض في السبعينيات إلى نقص الوقود وارتفاع الأسعار.
نتيجة لذلك ، بدأت الشركات في اتخاذ خطوات للحد من التلوث وزيادة الأميال التي قطعتها الغاز بأسعار في متناول الجميع.
يتضمن ذلك استخدام تقنية تحويل الطاقة ، التي باتت واضحة الآن ، في محطات توليد الطاقة لتوربينات الغاز في السيارات.
أمثلة على تحويل الطاقة
الفحم في محطة توليد الكهرباء
في محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم ، يتم تحويل الطاقة الكيميائية للفحم ، بعد سلسلة من التحولات ، إلى طاقة كهربائية.
يتم تسليم مجموعات تحويل الطاقة داخل محطة طاقة تعمل بالفحم ، وخلال عملية الاحتراق ، يتم تحويل الطاقة الكيميائية للفحم إلى طاقة حرارية.
ثم ، من خلال المبادل الحراري ، يتم تحويل الطاقة الحرارية لغاز العادم إلى طاقة حرارية للبخار.
ثم ، في التوربين ، يتم تحويل الطاقة الحرارية للبخار إلى طاقة ميكانيكية.
أخيرًا بمساعدة المولد ، يتم تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.
في السيارات التقليدية
بسبب الاحتراق ، يتم تحويل الطاقة الكيميائية للوقود إلى طاقة حركية للغاز المتوسع ، ثم يتم تحويل الطاقة الحركية للغاز المتوسع إلى حركة مكبس خطي.
ثم يتم تحويل حركة المكبس الخطي إلى حركة العمود المرفقي الدوار ويتم تحويل الحركة الدورانية.
لعجلات القيادة للحركة الخطية للسيارة ، ونقل الطاقة ، وتحويل الطاقة مقابل الحفاظ على الطاقة.
نختار لك:
تحويل الطاقة في الفيزياء
تعتبر الطاقة من أهم المفاهيم والكميات في وصف الفيزيائيين للطبيعة. لا يمكنك التأكد من أن الحفاظ على الطاقة عالمي.
بالضبط ، يمكن للميكانيكا أن تتخذ أشكالًا مختلفة من الحفاظ على الطاقة ، ولكنها تنطبق دائمًا على نظام كامل.
منذ تطوير النظرية الحركية للمادة ، تم الاعتراف بأن الحرارة والطاقة الحرارية هي ببساطة أشكال عشوائية من الطاقة الميكانيكية.
ومع ذلك ، فإن وصف درجات الحرارة وتحولات الطاقة الحرارية يهيمن عليه مفهوم درجة الحرارة.
أظهرت تجارب JPJoule وجود معادلة دقيقة في تحويل العمل الميكانيكي إلى حرارة ، فإن تحويل الحرارة إلى عمل يعني دائمًا تدهور الطاقة الحرارية.
يأخذ الطاقة الحرارية من الخزان عند درجة حرارة واحدة ويعيد بعض هذه الطاقة إلى الخزان الثاني عند درجة حرارة منخفضة.
اتبع أيضًا: