Energie, știință, fandomului alimentat de Wikia

Energia (ἐνέργεια greaca veche. - Acțiune, activitate, forță, putere) - o cantitate fizică scalară. este o singură măsură diferite forme de mișcare și interacțiune a materiei. o măsură a mișcării de tranziție a materiei de la o formă la alta. Introducerea conceptului de energie este convenabil, deoarece în cazul în care un sistem fizic este închis. atunci energia este stocată în sistemul de-a lungul timpului. în care sistemul va fi închis. Această afirmație se numește legea conservării energiei.

Din punct de vedere fundamental, energia este una dintre cele trei (energie, impuls, momentul cinetic) integralelor aditiv de mișcare (adică, continuând cu cantitatea de circulație) asociate, conform Noether teorema. cu omogenitatea timpului. Astfel, introducerea conceptului de energie ca o cantitate fizică este recomandată doar în cazul în care sistemul fizic este considerat uniform în timp.

Cuvântul „energie“, a fost introdus de Aristotel în tratatul său „fizica“, dar aceasta se înțelege activitatea umană.

Denumirile Editare

De obicei, notată cu simbolul E - din latină. e nergīa (acțiune, activitate, putere).

Pentru a indica energia termică este utilizată de obicei simbolul Q - din limba engleză. q uantity de căldură (cantitatea de căldură).

Pentru a indica energia potențială este simbolul utilizat în mod obișnuit U (originea caracterului care urmează să fie specificate).

În unele cazuri, acesta poate fi utilizat simbolul W - din limba engleză. w ork (muncă, muncă), ca și capacitatea de a efectua munca.

Istoria termenului Editare

Termenul „energie“ vine de la cuvântul energeia. care a apărut pentru prima dată în lucrările lui Aristotel.

Leibniz în tratatele sale din 1686 și 1695, a introdus conceptul de „forță vie» (vis viva), pe care a definit ca produs de masă a unui obiect și pătratul vitezei sale (în terminologia modernă - energia cinetică dublat numai.). În plus, Leibniz a crezut în păstrarea unei „forță vie“ comună. Pentru a explica decelerarea din cauza frecării, se speculează că partea pierdută a „forțele vii“ transferate la atomii.

Marquis du Châtelet Émilie în cartea "Textbook of Physics" (fr. Instituții de Physique. 1740), combinată cu ideea observațiilor practice ale lui Leibniz Willem Gravezanda.

În 1807, Thomas Young a folosit pentru prima dată termenul de „energie“, în sensul modern al cuvântului în locul conceptului de forță vie [1]. Gaspard-Gyustav Koriolis a dezvăluit relația dintre muncă și energia cinetică în 1829. Uilyam Tomson (mai târziu Lord Kelvin) folosit pentru prima dată termenul de „energie cinetică“, nu mai târziu de 1851, iar în 1853 Uilyam Renkin pentru prima dată, a introdus conceptul de „energie potențială“.

Câțiva ani mai fost unele dezbateri dacă substanța energiei (calorice) sau pur și simplu o cantitate fizică.

Dezvoltarea motoarelor cu abur necesare inginerii de a dezvolta conceptele și formulele pe care le-ar permite să descrie eficiența mecanică și termică a sistemelor lor. Ingineri (Sadi Carnot), fizică, matematică (Dzheyms Dzhoul Emile Clapeyron și Gelmgolts germană.) - toate dezvoltate ideea că abilitatea de a efectua anumite acțiuni, numit munca. A fost cumva în legătură cu energia sistemului. In anii 1850, un profesor de filozofie naturală din Glasgow Uilyam Tomson și Uilyam Renkin inginer a început să lucreze la înlocuirea limbii învechită a mecanicii cu astfel de concepte ca „energie (reală) cinetică și reală“ [1]. Uilyam Tomson a intrat cunoștințe despre energie în legile termodinamicii, care au contribuit la dezvoltarea rapidă a chimiei. Rudolf Clausius. Dzhozayya Gibbs și Walther Nernst pentru a explica multe procese chimice, folosind legile termodinamicii. Dezvoltarea termodinamicii a fost continuată de către Clausius, care a introdus și a formulat conceptul de entropie matematic, și Stephen Joseph, care a introdus legea radiații corpuluinegru. În 1853, Uilyam Renkin a introdus conceptul de "energie potențială" [1]. In 1881, Uilyam Tomson, a spus audienței [2].

Energia cuvânt. deși a fost folosit pentru prima dată în sensul modern, Dr. Thomas Young în jurul valorii de la începutul acestui secol, abia acum vine în folosință aproape de la teoria care a dat o definiție a energiei ... a evoluat de la formula simplă a dinamicii matematice la principiul conform căruia străbate întreaga natură și să ghideze cercetătorul în domeniul științei.

Textul original (în limba engleză).

Energia nume foarte, deși folosit pentru prima dată în sensul său prezent de Dr Thomas Young cu privire la începutul acestui secol, a intrat în folosință numai, practic, după doctrina pe care o definește a ... crescut de la simpla formulă a dinamicii matematice în poziția acum deține un principiu pervading toată natura și ghidarea investigatorul în domeniul științei.

In urmatorii treizeci de ani, această nouă știință a avut mai multe nume, cum ar fi „teoria dinamică a căldurii“ (ing. Teoria Dynamical de căldură) și „Energie“ (eng. Energetics). În anii 1920, a devenit denumirea comună „termodinamicii“ - știința de conversie a energiei.

Caracteristici de conversie a căldurii și de lucru a fost demonstrat în primele două legi ale termodinamicii. Știința energiei împărțită într-o multitudine de domenii diferite, cum ar fi termoekonomika biologică și termodinamică (Engl. Entropie economică). În paralel, a dezvoltat concepte conexe, cum ar fi entropie. Pierderea unei măsuri a producției de energie utilă. fluxul de energie pe unitate de timp, și așa mai departe. În ultimele două secole, utilizarea cuvântului energie într-un sens neștiințifică este larg răspândită în literatura populară.

În 1918, sa demonstrat că legea de conservare a energiei este o consecință matematică de simetrie de translație a timpului, valoarea conjugat la energie. Aceasta este, de conservare a energiei, deoarece legile fizicii nu fac distincție între diferite momente de timp (a se vedea. Teorema lui Noether. Izotropia spațiu).

În 1961, un profesor proeminent de fizică și laureat al Premiului Nobel Richard Feynman prelegerile deci pus pe conceptul de energie [3].

Există un fapt, sau, dacă vreți, legea. Gestionarea toate fenomenele naturii, tot ceea ce a fost cunoscut până în prezent. Excepții de la această lege nu există; în măsura în care știm, este absolut corectă. Numele său - conservarea energiei. El susține că există o anumită cantitate numită energia care nu se schimbă în nici transformările care au loc în natură. Această afirmație este foarte foarte, foarte distrată. Aceasta este, în esență, un principiu matematic, afirmând că există o valoare numerică care nu se modifică în nici un caz. Aceasta nu este o descriere a mecanismului fenomenului, sau ceva specific, pur și simplu a observat faptul ciudat că putem calcula unele număr și apoi, fără să urmăriți modul în care natura va arunca toate trucurile lor, iar apoi se calculează din nou numărul - și va rămâne la fel.

Textul original (în limba engleză).

Există un fapt, sau daca doriti, o lege, care reglementează fenomene naturale care sunt cunoscute până în prezent. Nu există nici o excepție de la această cunoscută drept este exactă până acum știm. Legea este numit de conservare a energiei; se afirmă că există o anumită cantitate, pe care o numim energie care nu se schimbă în schimbări multiple care sunt supuse naturii. Aceasta este o idee cel mai abstract, deoarece este un principiu matematic; se spune că există o cantitate numerică, care nu se schimbă atunci când se întâmplă ceva. Nu este o descriere a unui mecanism, sau nimic concret; este doar un fapt ciudat că putem calcula unele număr, iar când ne termina vizionarea natura trece prin trucurile sale și se calculează din nou numărul, acesta este același.

energii Editare

Energia posedat de tot felul de domenii. Pe această bază se facă distincția: electromagnetice (partajat, uneori, în energie electrică și magnetică), gravitatea (gravitatea) și energie (nucleară) nucleară (de asemenea, pot fi împărțite în energia interacțiunilor slabe și puternice).

cinetică Editare

Energia cinetică - energia sistemului mecanic. în funcție de vitezele sale puncte. Adesea, emit energia cinetică a mișcării de translație și de rotație. Unitatea de măsură în SI - Joule. Mai precis, energia cinetică este diferența dintre energia totală a sistemului și energia sa de repaus; Astfel, energia cinetică a - o parte din energia totală datorată mișcării.

Candidații

Potential de energie - o cantitate fizică scalară. Aceasta caracterizează marja de energie (sau punctul de material), un organism situat într-un câmp de forță potențial, care merge să cumpere (schimbare) energia cinetică a corpului prin activitatea forțelor de câmp. O altă definiție a energiei potențiale - este o funcție de coordonate, care este un termen în Lagrangianului sistemului și care descrie interacțiunea elementelor sistemului [5].

Termenul „energie potențială“ a fost introdus în inginerul scoțian din secolul al XIX-lea și fizician William Rankine. Unitatea de măsură a energiei în SI este Joule. Energia potențială se presupune a fi zero pentru anumite configurații ale corpurilor în spațiu, a căror alegere este determinată de comoditatea de calcule. Procesul de selectare a acestei configurații se numește potențial de normalizare a energiei.

electromagnetică Editare

gravitatea Editare

Gravitational energie - potențialul energetic al unui sistem de corpuri (particule) datorită atracției lor reciproce. Sistemul gravitational legat - un sistem în care energia gravitațională este mai mare decât suma tuturor celorlalte tipuri de energie (în plus față de energia de repaus). Scara în general acceptată, potrivit căreia orice sistem de corpuri care sunt la distanțe finite, energia gravitațională este negativ, iar pentru un corpuri infinit îndepărtat, adică gravitational care interacționează, energia gravitațională este zero. Energia totală a sistemului, egală cu suma energiei gravitaționale și cinetică este constantă pentru un sistem izolat, energia gravitațională este energia de legare. Sisteme cu o energie totală pozitivă nu poate fi staționar.

legea nucleară

Energia nucleară (energia nucleară) - este energia conținută în nucleele și lansat în reacțiile nucleare.

Energia de legare - energia necesară pentru a separa nucleul in nucleonii separate. Se numește energie de legătură. energia de legare per nucleon, variază în funcție de elementele chimice diferite și chiar izotopi ai aceluiași element chimic.

dreptul intern

Energia internă a corpului (denumit E sau U) - este suma energiilor interacțiunilor moleculare și mișcările termice ale moleculelor. Energia internă a corpului nu poate fi măsurat direct. Energia internă este o funcție unică a stării sistemului. Acest lucru înseamnă că, de fiecare dată când sistemul este în această stare, energia sa internă ia valoarea intrinsecă a acestui stat, indiferent de istoria sistemului. În consecință, modificarea internă a energiei în tranziția de la o stare la alta va fi întotdeauna egală cu diferența dintre valorile din statele sale finale și inițiale, indiferent de calea pe care se face trecerea.

Produsul chimic potențial Edit

Potențialul chimic - unul dintre parametrii termodinamici ai sistemului, și anume adăugarea de energia unei singure particule în sistem fără muncă.

Explozie de energie Editare

Explozia - proces rapid fizic și / sau chimic cu o eliberare mare de energie într-un volum mic, pe o perioadă scurtă de timp. ceea ce duce la șoc, vibrații și efectele termice asupra mediului și a gazelor de expansiune de mare viteză.

În explozie chimică, dar gazele pot fi formate și solide particule fine, care suspensie se numește produse de explozie. Energia exploziei este uneori măsurată în echivalent TNT - ca evenimente de mare energie în sumă exprimată de trinitrotoluen (TNT), eliberat în timpul exploziei unei cantități egale de energie.

Energia și dreptul la muncă

Energia este o măsură a capacității unui sistem fizic de a face de lucru, astfel încât pentru a cuantifica energia și munca sunt exprimate în aceleași unități.

În teoria specială a relativității Edit

Energie și masă Editare

Conform teoriei speciale a relativității între masă și energie există o relație exprimată prin celebra formulă a lui Einstein

în cazul în care E - energia sistemului, m - masa acestuia. c - Viteza luminii în vid. În ciuda faptului că, istoric, au fost făcute încercări de a interpreta acest lucru ca o expresie a deplină echivalență a conceptelor de energie și de masă, care, în special, au condus la apariția unor astfel de lucru ca masa relativistă. în fizica modernă a decis să reducă sensul acestei ecuații, adică de masă greutatea corporală în repaus (așa-numita masă de repaus) și sub energia - numai energia internă a deținuților în sistem.

energie a corpului, în conformitate cu legile mecanicii clasice, depinde de sistem, care nu este aceeași pentru observatori diferiți. În cazul în care corpul se deplasează cu viteza v în raport cu unele observator, atunci pentru un alt observator care se deplasează cu aceeași viteză, va părea nemișcat. Prin urmare, pentru primul observator energia cinetică a corpului este egală, în cazul în care m - masa corpului, și pentru un alt observator - zero.

Această dependență de energia cadrului de referință este stocat și în teoria relativității. Pentru a determina schimbările care au loc cu energie în tranziția de la un sistem de referință inerțial la altul folosind o construcție matematică complexă - tensorul energie-impuls.

privind viteza dependenței energetice a organismului nu este considerat ca fizica newtoniană, conform formulei de mai sus Einstein

în cazul în care - masa invariante. În sistemul de referință asociat cu corpul, viteza este zero, iar energia, care se numește energia de repaus, exprimată prin formula:

Aceasta este energia minimă care poate avea un corp masiv. Înțeles formula Einstein, de asemenea, că energia înainte de a fi fost determinată până la o constantă arbitrară, iar Einstein formula găsește valoarea absolută a acestei constante.

energie și impuls Editare

Relativitatea specială considerând energia ca o componentă a unui 4-puls (vector-impuls 4-energie), în care, alături de pulsul energetic include trei componente spațiale. Astfel, energia și impulsul sunt legate și au o influență reciprocă asupra reciproc, atunci când trece de la un cadru la altul.

În mecanica cuantică Editare

Energie Surse Editare

Sursele de energie pot fi împărțite convențional în două tipuri: non-regenerabile și permanente. Primele includ gaz, petrol, cărbune, uraniu, și așa mai departe. D. Tehnologia de producere a energiei și de a converti aceste surse sunt îndeplinite, dar nu tind inofensive, și mulți sunt epuizate. Prin surse constante includ energia solară, energia produsă în centrale hidroelectrice, etc model: .. TODO

Consumul de energie Editare

Există destul de multe forme de energie, dintre care majoritatea sunt [5] într-un fel sau altul, sunt folosite în industria energetică și o varietate de tehnologii moderne.

Rata consumului de energie sunt în creștere în întreaga lume, astfel încât în stadiul actual de dezvoltare a civilizației problema cea mai urgentă a eficienței energetice și de conservare. Format: TODO