Energ; o și dezvoltare durabilă La energ; la

• 1. Concepte fizice despre energie.
• 1.1. Definiție?.
• 1.2. Formele de energie.
• 1.3. Legile termodinamicii.
• 1.4. Unitati de masura.
• 2. Energia în ecosistemele naturale.
• 3. Bibliografie.

1. Concepte fizice despre energie.

1.1. Definiție.

În fizică, energia este definită ca fiind capacitatea de a lucra. Când un sistem efectuează lucrări pe altul, energia este transferată între cele două sisteme.

Se poate spune că energia se manifestă prin efectuarea muncii. Un bun exemplu în acest sens este munca aplicată unei anumite mase. Dacă o ridicăm, aplicăm o forță pe o anumită distanță. Munca depusă este stocată sub formă de energie potențială în virtutea poziției masei în câmpul gravitațional al Pământului. Dacă este eliberată, masa cade, returnând energia stocată.

1.2. Formele de energie.

Modurile în care energia poate fi prezentată sunt clasificate în două grupuri mari:

• Energie externă sau macroscopică.
• Energie internă sau microscopică.

Energia macroscopică se poate datora a două cauze:

• Masa și viteza unui anumit corp, care originează așa-numita energie cinetică.
• Poziția sa într-un cadru de referință, care dă naștere la energia potențială.

Energia cinetică se datorează mișcării și pentru un obiect de masă m care se deplasează în linie dreaptă la o viteză constantă v se calculează conform următoarei formule:

E cinetic = 1/2 mv 2

Un exemplu va ilustra conceptul de energie potențială. Planeta Pământ generează un câmp gravitațional care atrage toate corpurile. Acestea au o energie potențială în funcție de poziția lor relativă față de suprafața pământului, care se calculează conform următoarei formule: E potențial = mgh, unde m este masa corpului, g este accelerația gravitației și h, poziția sa relativă față de suprafața pământului.

Suma ambelor energii, cinetică și potențială se numește energie mecanică:

Energie mecanică = Energie cinetică + Energie potențială

Energia internă sau microscopică se află în structura materiei, în moleculele, atomii și particulele care o compun.

În funcție de forma sau sistemul fizic în care se manifestă, sunt considerate diferite forme de energie:

• Energie mecanică, asociată cu mișcarea unei mase (cinetică) sau datorită faptului că o forță dependentă de poziția (potențial) acționează asupra masei menționate.
• Energie electrică, asociată cu fluxul de sarcini electrice sau acumularea lor.
• Energie electromagnetică, transportată de unde electromagnetice și care poate fi interpretată ca energia transportată de foton, particula asociată cu undele electromagnetice.
• Energie termică, care poate fi înțeleasă ca energia cinetică internă a particulelor, atomilor și moleculelor care alcătuiesc un corp. Se măsoară după temperatură. Căldura este energia care este transferată de la un corp la altul pe baza temperaturilor lor diferite.
• Energie chimică, stocată în legăturile dintre atomii care alcătuiesc diversele molecule.
• Energia nucleară, care se află în nucleii atomici.
• În cele din urmă, energia de masă este conținută în fiecare masă în virtutea propriei sale existențe. Einstein a stabilit formula în 1905: E = mc 2, care determină cantitatea de energie care rămâne liberă când dispare o cantitate de masă m, unde constanta c este egală cu 300.000 km/s, care este viteza luminii în vid.

1.3. Legile termodinamicii.

Am văzut că energia poate fi transformată de la o formă la alta, în mai multe moduri. Energia potențială acumulată este transformată în energie cinetică și invers. Energia chimică a combustibilului este transformată, într-un motor cu ardere internă, în energie termică și apoi în energie mecanică. Energia electrică este stocată sub formă de energie chimică într-o baterie, în timp ce energia electrică poate fi convertită în energie mecanică într-un motor electric, pentru a da doar câteva exemple.

Toate aceste conversii de energie sunt determinate de două legi cunoscute sub numele de Principii ale termodinamicii, care le limitează și care, afirmate într-un mod simplu, sunt:

• Prima lege a termodinamicii: energia nu este nici creată, nici distrusă, ea poate fi transformată doar dintr-una din formele sale în alta. Cu alte cuvinte, energia totală a Universului este constantă. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de Legea conservării energiei.
• A 2-a lege a termodinamicii: energia este degradată continuu în energie termică. Cu alte cuvinte, în orice conversie de energie, eficiența de 100% nu poate fi obținută niciodată, deoarece o parte este inevitabil degradată și se pierde sub formă de căldură.

---