Основи на енергията

Енергията

Енергията (на старогръцки: ἐνέργεια – активност, работа[1]) е скаларна физична величина, която характеризира способността на дадена система да променя състоянието на заобикалящата я среда или да извършва работа. Често се среща опростената дефиниция, че енергията на дадена система е способността ѝ да върши работа. Тази опростена дефиниция е удобна в класическата механика. Енергията е величина, която може да бъде приписана на всяка частица, предмет или система от тела. Съществуват различни форми на енергия, които често носят името на съответната сила.

Немският физик Херман фон Хелмхолц установява, че всички форми на енергия са еквивалентни и само се превръщат една в друга.[2] При всички тези трансформации цялата енергия остава непроменена. Енергията не може да бъде създавана или унищожавана. Този принцип е известен като Закон за запазване на енергията, валиден е за всяка изолирана система и е директно следствие от това, че физичните закони не се променят с времето.[3] Възможно е обаче енергията да зависи от отправната система.

Мерната единица в SI е джаул, но в някои други системи се ползват киловатчас или килокалория.

Етимология и история

Eнергия идва от старогръцката дума (ενέργεια) и означава действие, активност, сила в действие.[4] Едни от най-ранните ѝ появи са в трудовете на Аристотел, без неговото авторството да може да се приема със сигурност, тъй като са били многократно преписвани и редактирани.

През латинския език, (energia), думата е преминала във френския, където най-често е употребявана в стилистичен смисъл (като „енергичен“)

В класическата механика понятието за енергия е развито първо от Готфрид Лайбниц и Йохан Бернули, които го описват като жива сила, vis viva. Холандецът Уилем Джейкъб Гравезанд (Willem 's Gravesande) прави експерименти, като пуска предмети с различно тегло от различни височини и определя, че проникването им в глинено блокче зависи от квадрата на скоростта. Маркиза Емили дьо Шатле в Уроци по физика (Institutions de Physique), книга публикувана през 1740 година, обединява идеите на Лайбниц с практическите наблюдения на Гравезанд и развива по-нататък идеята, че енергията на движещо се тяло е пропорционална на произведението на неговата маса и квадрата на скоростта, E ∝ mv² [5].

През 1808 година, Томас Янг е първият, който употребява думата в съвременния ѝ смисъл.[6] Густав Гаспар Кориолисописва кинетичната енергия през 1829 година, а Уилям Ранкин въвежда понятието потенциална енергия. През следващите години възникват нови понятия за различни форми на енергията – електрическа, химична, топлинна, атомна и т. н.

Видови енергийни източници:

Енергийните източници са разделени на две групи:

Възобновяеми източници (източник на енергия, който може лесно да бъде възстановен)
Невъзобновяеми (източник на енергия, който не може лесно да бъде възстановен)

Възобновяема енергия

Има няколко основни възобновяеми енергийни източници:

Слънчева енергия от слънцето
Геотермална енергия от топлината в земята
Вятърна енергия
Биомаса от растения
Хидроенергията от течаща вода

Невъзобновяема (традиционна) енергия

Повече