ابحث في أشكال الطاقة المختلفة
- نقدم لكم في موسوعة بحث الأشكال المتعددة للطاقة والتي لها أشكال عديدة ومختلفة وهي: الطاقة الكيميائية والحركية والإشعاعية والنووية والحرارية والكهربائية والكهرومغناطيسية ، ومن الممكن أن يتم تحويل الطاقة من شكل واحد. لآخر باستخدام بعض الأدوات سواء كانت بسيطة أو معقدة.
- في مثال ، نذكر إمكانية تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية باستخدام أدوات بسيطة ، بما في ذلك البطاريات ، في حين أن تحويل الطاقة الحرارية إلى ميكانيكي هو عملية تحدث في محرك الاحتراق الداخلي ، بالإضافة إلى الطاقة الموجودة على سطح الكرة الأرضية بأشكال أخرى ، بما في ذلك الطاقة الخفية ، أو ما يمكن رؤيته بالعين المجردة ، بما في ذلك ما يمكن للإنسان أن يشعر به وتأثيره عليه.
مقدمة في أبحاث الطاقة
- تحتل الطاقة أهمية كبيرة في أنشطة حياة الإنسان ، لدرجة أنها أصبحت أساس الحياة ، حيث أن هناك حاجة ملحة وملحة لها لتسيير الأعمال والأمور اليومية ، والأمثلة التي يمكن من خلالها توضيح هذه الصورة هي الطاقة الميكانيكية المستخدمة لتشغيل الآلات في المصانع والآلات الزراعية.
- بالإضافة إلى دور الطاقة في إمداد البشرية بالإضاءة وتوفير الدفء ، بالإضافة إلى الاعتماد عليها في استخراج الغذاء والغذاء من الأرض الزراعية ومن ثم تحضيرها ، مما يدل على مدى أهميتها للإنسان ، وبالتالي يمكنها يقال إن الطاقة هي القدرة والقدرة وأداء العمل أو القيام بعمل ما ، بمعنى أنها تمثل القدرة على إحداث التغيير ، وأصبحت الطاقة وحدة من المكونات الرئيسية للمجتمعات المتحضرة.
عناصر البحث عن الطاقة
في بحثنا عن أشكال الطاقة ، سنتناول العناصر التالية:
- أنواع الطاقة.
- أشكال الطاقة.
- مصادر الطاقة.
- تحولات الطاقة.
- خاتمة البحث عن أشكال الطاقة.
أنواع الطاقة
تصنف جميع أشكال الطاقة حسب مصادرها المختلفة إلى نوعين رئيسيين:
طاقة الحركة
- ما يكتسبه الجسم من الطاقة نتيجة لحركته ، كما ينتج عن سرعة الجسم نتيجة لتطبيق قوة عليه ، يمنحه خاصية الحركة. هي ما يعرف بالطاقة الحركية ، فالطاقة الحركية تساوي الشغل المبذول لتسريع الجسم من السكون للوصول إلى سرعة معينة سواء كانت زاوية أو مستقيمة.
حالة الطاقة
- هو ما يتم تخزينه في الجسم نسبيًا من الطاقة وفقًا لموقعه ، ومن الأمثلة التي يمكن من خلالها توضيح الفكرة أنه عندما تتوقف كرة معدنية في الهواء بعد رميها لأعلى ، فإنها تكتسب طاقة كامنة تقل. كما ينزل تدريجيًا على الأرض. وضع الطاقة حسب حالتها الأصلية.
شكل من أشكال الطاقة
- الطاقة الحيوانية هي الطاقة الأولى التي عرفها الإنسان ، وقد استخدمها في بداية حياته ، حيث اعتمد على الحيوانات الأليفة في الكثير من الأعمال ، كالحرث والتحرك ، حتى جاء الإنسان لاستخدام قوة الريح بالحركة. القوارب لمسافات طويلة ، ثم تطور استخدام طاقة الرياح للدخول في إدارة المطاحن. الهواء وتدوير عجلات آلات الطحن وتشغيل المضخات التي ترفع الماء ، عُرفت هذه الطاقة بالطاقة الميكانيكية ، وبالتزامن مع تطور الحضارات ، تم اكتشاف أشكال أخرى من الطاقة ، منها:
الطاقة الكهرومغناطيسية
- هي الطاقة المتولدة من تذبذب الشحنات الكهربائية وحركتها في الاتجاهين الأمامي والخلفي ، وتتميز بانتقالها في الفضاء بسرعة هائلة تساوي سرعة الضوء ، وتستخدم هذه الموجات على نطاق واسع في مجال دواء؛ تشمل الأمثلة أشعة جاما ، التي يطلقها جهاز الراديوم ، في علاج السرطان.
الطاقة النووية
- يتم توليد الطاقة النووية من خلال التحكم في الاندماج الذري أو تفاعلات الانشطار ، والتي تستخدم في محطات الطاقة النووية لتسخين المياه لإنتاج بخار الماء الذي يستخدم لإنتاج الكهرباء لاحقًا.
طاقة مشعة
- تعني الطاقة المشعة طاقة الموجات الكهرومغناطيسية ، ومن الممكن حساب الوقت بحساب كميتها من خلال دمج التدفق الإشعاعي ، وأحيانًا تتواجد هذه الطاقة بشكل يمكن للعين البشرية رؤيته ، والبعض الآخر غير مرئي.
كهرباء
- يتم الحصول على هذا النوع من الطاقة عن طريق الاحتكاك والبرق ، بالإضافة إلى إمكانية توليدها بطرق أخرى أكثر سهولة ، مثل: التسخين الحراري ، كما يحدث مع المزدوجات الحرارية ، والطرق الكيميائية مثل البطاريات ، وتحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية كما هو الحال مع المولدات الكهربائية.
الطاقة الكيميائية
- وهي من أكثر أنواع الطاقة المتاحة في الطبيعة ، والتي تربط ذرات جزيء واحد بالمركبات الكيميائية أو ما تتكون منه النواة مع العناصر التي تدخل في تفاعلات الانشطار والاندماج النووي ، والتي ينتج عنها استخدام أنواع وقود مهمة جدًا ، بما في ذلك الغاز الطبيعي والفحم والنفط ، ومن الممكن أيضًا أن يتم تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة حرارية من خلال تفاعل كامل بين الأكسجين والمركب الكيميائي ، من أجل حدوث عملية الاحتراق وبالتالي إنتاج الحرارة.
طاقة حرارية
- تقوم الطاقة الحرارية دائمًا بنقل الحرارة من الجسم الساخن إلى الجسم البارد إما عن طريق الإشعاع أو التوصيل أو الحمل الحراري ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الجسم البارد ، وهذه الطاقة هي من أوائل أنواع الطاقة التي يعرفها الإنسان ، مثل كان الإنسان البدائي قادرًا على السيطرة عليه بإشعال النار فيه. ، ثم بدأ التطور في العصور التالية.
- للطاقة الحرارية استخدامات عديدة حيث تستخدم في طهي الطعام وتوليد الطاقة الكهربائية من خلاله في المحطات الحرارية وإدارة المحركات مثل تشغيل الماكينة البخارية والمحركات الصاروخية والنفاثة ومحرك الاحتراق الداخلي. كما يمكن تحويل الطاقة الحرارية إلى أنواع مختلفة من الطاقة منها: الطاقة الميكانيكية مثل التي توجد في المركبات ، والطاقة الإشعاعية كالنار والنجوم ، والجدير بالذكر أن وحدة قياس الطاقة الحرارية هي الجول أو وحدة السعرات الحرارية.
مصادر الطاقة
تنقسم مصادر الطاقة باختلاف أشكالها إلى قسمين رئيسيين لكل منهما عدة فروع وهي:
مصادر الطاقة المتجددة
تعني الطاقة المتجددة تلك الطاقة التي يتم تجديدها باستمرار في فترة زمنية قصيرة وتشمل الطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية والطاقة الكهرومائية وطاقة الرياح والوقود الحيوي ، ومن الأمثلة على ذلك:
- درجة حرارة الأرض.
- ظاهرة المد والجزر.
- تدفق المياه.
- شدة الرياح.
- أشعة الشمس.
- الوقود الحيوي المستدام.
مصادر الطاقة غير المتجددة
تتميز الطاقة غير المتجددة بعدم قدرتها على أن تكون متاحة باستمرار ، حيث أن لها فترة زمنية محددة ثم تنتهي نتيجة لكثرة استخدامها ، وهي موجودة في الطبيعة ولكن بكميات محدودة ، كما أنها تتطلب لفترات طويلة للعثور عليه مرة أخرى. ومن الأمثلة التي يمكن وضعها عليها الفحم والوقود الأحفوري ، حيث أن مصادر الطاقة غير المتجددة مهمة للغاية ؛ نتيجة للكميات الكبيرة من الطاقة الكيميائية التي تحتويها ، يسهل تحويلها أثناء عملية الاحتراق إلى طاقة حرارية ، ومن مصادرها:
الوقود الحفري
يحتاج هذا النوع من الوقود إلى سنوات عديدة ليتم تجديده وتشكيله مرة أخرى ، حيث تتطلب بعض أنواع الوقود الأحفوري ما يصل إلى مائتي مليون سنة لتكوينها ، مما يعني أنها كانت موجودة منذ العصور الجيولوجية القديمة ، ومن المحتمل أن يكون العلماء قد تشكلوا نتيجة تحلل بقايا الحيوانات والكائنات المدفونة. تحت طبقات القشرة الأرضية ، وبسبب عوامل الحرارة والضغط ، تحولت إلى أحافير ، وتم تقسيم الوقود الأحفوري إلى ثلاثة أنواع رئيسية:
- الفحم: وهو خليط من المواد الكربونية ، ويوجد منه نوعان: الفحم والفحم.
- النفط الخام: يعتبر من أكثر مصادر الطاقة غير المتجددة انتشارًا ، بل والأكثر أهمية. هو سائل أسود يتكون من خليط من المركبات العضوية أهمها الهيدروجين والكربون والذي يعرف بالهيدروكربونات وخصائصه كثافة وسرعة الاشتعال.
- الغاز الطبيعي: يعتبر من أنظف المصادر الأحفورية ، ويحتوي على عدد من الوحدات ذات درجة الحرارة العالية ، ويمكن العثور عليه في باطن الأرض وفي أعماقها ، سواء منفرداً أو ممزوجاً بالزيت ، ومكوناته الأساسية هي البيوتان. والبروبان والميثان والإيثان ، وهذه الأنواع مهمة جدًا لإعداد الوقود النظيف ، وكل ما يتم فعله هو إزالة الشوائب مثل ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين الملتصق به.
تحولات الطاقة
من أهم خصائص الطاقة أنه يمكن تحويلها من شكل إلى آخر ، وهذا جزء من تعريفها.
- الطاقة الكهروضوئية من الشمس والطاقة الحرارية ← الطاقة الكهربائية مثل تلك الصادرة عن الألواح الشمسية.
- الطاقة الكامنة أثناء السقوط الحر للجسم ← الطاقة الحركية.
- الطاقة الكيميائية في سخان الغاز ← الطاقة الحرارية.
- الطاقة الكهربائية في السخان ← الطاقة الحرارية.
- الطاقة الضوئية من الشمس → الطاقة الكيميائية أثناء عملية التمثيل الضوئي في النباتات.
- الطاقة الكهربائية في المروحة → الطاقة الحركية.
- الطاقة الكيميائية في وقود السيارات ← الطاقة الحرارية والحركية.
- الطاقة الكهربائية والكهرومغناطيسية ← الضوء والصوت والطاقة الضوئية بالراديو والتلفزيون.
اختتام البحث عن أشكال الطاقة
أخيرًا وفي ختام مقالنا الذي تحدثنا فيه عن أهم المعلومات المتعلقة بالطاقة وأنواعها وأشكالها المختلفة ، وما نوع الطاقة التي يمكن أن يتحول إلى نوع آخر ، نود أن نشير إلى مدى ما هي الطاقة التي لها أهمية كبيرة في مختلف أنشطة وقطاعات الحياة ، بما في ذلك القطاع الصناعي وقطاع النقل. والكهرباء والقطاع التجاري والسكني وغيرها الكثير.