Энергия что это: Значение слова ЭНЕРГИЯ. Что такое ЭНЕРГИЯ?

Содержание

Что такое энергия и как она преобразовывается

Ученым трудно объяснить, что такое энергия. Это не является веществом или объектом, к которому можно прикоснуться или удерживать. Но вещества и объекты обладают энергией.

Полезное определение заключается в том, что энергия – это то, что необходимо для того, чтобы все произошло. Она может заставить вещи двигаться или меняться и делает что-то!

Различные формы

Существует и различаются основные виды энергии. Некоторые виды включают в себя создание материи, в то время как другие сохраняются.

Многие объекты имеют энергию, хранящуюся в них из-за их положения (автомобиль на вершине холма) или из-за их природы (взрывчатые вещества).

Потенциальная энергия представляет накопленную, она готова и ждет, чтобы все произошло.

Связанную с чем-то движущимся или изменяющимся каким-то образом, можно назвать активной энергией (светом, связанным с взрывающимися фейерверками).

Активные формы:

Световая распространяется из источника и движется со скоростью света (300 000 км/с). Существует много различных видов световой.
Звуковая производится путем вибрирования предметов. Эти вибрации перемещаются через воздух далеко от предмета. Звуковые волны перемещают со скоростью около 340 м/с.
Кинетической обладают все движущиеся объекты. Количество кинетической зависит от того, насколько предмет тяжелый и как быстро он движется.
Тепловая (тепло) влияет на движение частиц (атомов и молекул), составляющих вещество.
Электрическая – это поток заряженных частиц вдоль проводника, такого как медный провод. Электрическую нельзя увидеть, но её последствия огромны.

Потенциальные формы энергии:

Гравитационной потенциальной энергией обладают объекты, находящиеся над уровнем земли. По мере того как предмет поднят, он приобретает её. Она преобразуется в кинетическую, когда предмет падает.
Упругой потенциальной обладают объекты, которые были растянуты или придавлены, но могут вернуться к своей первоначальной форме при освобождении.
Ядерная потенциальная хранится внутри ядра атомов. Когда атомные ядра расщепляются или соединяются вместе, выделяется огромное количество в виде тепла, света и излучения.
Химическая потенциальная, хранящаяся в связях, которые удерживают атомы вместе.

Магнитная потенциальная может храниться в определенных металлических объектах, удерживаемых в магнитном поле.

Энергия в повседневной жизни

Все вокруг нас зависит от энергии. Автомобили зависят от хранившейся в используемом ими топливе. Используется в домах, офисах и индустрии для того чтобы заставить работать все виды машин. Она используется для освещения и нагревания наших домов, для того чтобы варить и хранить нашу еду.

Очевидно, трудно сказать, что такое энергия, но она важна для нас. Легче сказать, на что способна.

Энергия – это способность выполнять работу.

Все, что работает, должно иметь запас энергии. Мотоцикл не будет продолжать работать, если он не снабжен бензином. Бензин обеспечивает ресурсами, которые двигатель использует для работы.

Когда человек нажимает педали велосипеда, сила приходит от мышц в вашем теле. Ваши мышцы получают энергию от пищи, которую вы едите. Если необходимо больше чем есть у человека, то экстренная энергия хранится в теле как жир. С другой стороны, неадекватная энергетическая диета приведет к худому и действительно нездоровому организму!

Все, что мы делаем, требует энергии даже для сна! В таблице ниже показано количество необходимое для различных видов деятельности.

Энергия, вовлеченная в повседневную деятельность:

Деятельность:	кДж в час:
Человек спит	200
Сидит на совещании	300
Легкая работа	550
Ходьба	700
Активная работа	850
Идет в гору	1000
Велоспорт	1150
Бег	1700
Электрическая энергия, используемая средним домом всей семьей, в день	80 000 кДж

Сохранение энергии

Хотя энергия может изменить свою форму, она не может просто исчезнуть. Если проследить источник то обнаружится, что она просто не появляется из ниоткуда.

Эти открытия привели ученых к утверждению закона об энергии.

Первая часть гласит, что энергия должна откуда-то поступать. Она никогда не создается из ничего, но может изменяться из одной формы в другую, но общее количество остается неизменным. Энергетические цепи обычно начинаются с некоторой формы потенциальной энергии. Если проследить множество энергетических цепочек, то можно обнаружить, что она исходит от ядерных реакций внутри Солнца, которые преобразуют энергию, хранящуюся в атомных ядрах в тепловую и лучистую.

Согласно Закону сохранения: вход = выходу
Это уравнение может быть изменено на: потребление = полезное + отходы

Конструкторы обеспокоены тем, чтобы сделать приборы, которые производят максимальный коэффициент полезного действия.

Это измеряется энергоэффективностью: энергоэффективность % = полезная энергия x 100/потребляемая

Человеческий организм не очень эффективен в преобразовании энергии. Спортсмен использует до 40000 джоулей химической (пищевой) при спринте на 100 м. Только 8000 из этого преобразуется в кинетическую энергию бега. Остальное тратится как тепло!

Количество энергии, преобразуемой машиной каждую секунду, называется мощностью машины. Мощность измеряется в ваттах (1 ватт равен 1 джоулю энергии, преобразуемой в каждую секунду).

Преобразование энергии

Энергия может передаваться от одного объекта к другому. Если вы касаетесь горячего объекта, тепло передается на ваши пальцы. Передача не влечет за собой изменения в типе энергии.

Преобразования или изменения происходят вокруг нас все время. При преобразовании энергия изменяется от одного типа к другому или на несколько различных типов. Электрическая лампочка преобразует электрическую в световую и инфракрасную.

Происходит преобразование энергии:

внутри вашего тела-движущаяся мышца
внутри электроприборов
в физических процессах – молния

В трансформации важно определить затраты и выход. Иногда передачи и преобразования энергии происходят один за другим. Это называется энергетической цепью.

Например, преобразование энергии в фонарике:

Батареи преобразовывают химическую потенциальную в электрическую. Лампочка изменяет электрическую энергию в тепловую и световую.
Энергетическая цепь записывается как: химическая потенциальная – – – – > электрическая – – – – > тепловая и световая

Уравнения преобразования энергии

Во время преобразования энергия обычно преобразуется в более чем одну форму. Слово уравнение может быть использовано, чтобы показать изменения энергии, которые происходят.

Например, преобразование энергии в тостере:

Тостер изменяет электрическую энергию в энергию тепла и света.

Ввод – электрическая, вывод -тепловая и световая энергия.

Уравнение преобразования энергии тостера:

Электрическая – – – – – > тепловая + световая

Устройство, преобразующее энергию из одной формы в другую, называется машиной или преобразователем энергии.

Измерение энергии

Джоуль

Научной единицей энергии является джоуль. Это названо в честь британского ученого по имени Джеймс Джоуль. Один джоуль – это очень небольшое количество, поэтому ученые используют килоджоули (кДж).

Если поднять объект на 1 метр весом 1 кг, то объект получит 1 джоуль гравитационной энергии.

Если нагреть 1 мл воды на 1 градус С, то вода получит 4,2 джоулей тепловой энергии.

Энергия в пище

Все, что вы делаете каждый день, даже сон, требует энергии. Различные виды деятельности требуют разного количества.

Сколько энергии нужно вашему организму каждый день:

Мужчина или женщина, молодые или старые, активные или нет, люди получают ресурсы, в которых они нуждаются каждый день от еды, которую они едят. Эта пища является формой химической потенциальной энергии. Когда еда расходуется в клетках тела во время дыхания, химическая потенциальная энергия выпускается. Различные продукты выделяют разное количество ресурсов.

Ежедневные энергетические потребности женщин и мужчин в(килоджоулей)

Возраст	Женщины (килоджоулей)	Мужчины (килоджоулей)
5 лет	7000	7000
10 лет	9000	10000
15 лет	9500	13000
20 лет	9500	12500
25-летние	9000	11500

Держать себя здоровым без избыточного веса – – – – > сбалансировать потребление с расходом

Некоторые виды пищи обеспечивают больше энергии, чем другие. Жиры дают вдвое больше, чем углеводы. В виду того что жир дает больше чем другие типы еды, можно подумать что еда всегда хороша для нас. ЭТО НЕ ТАК! Организм не может использовать так много еды одновременно. Все что необходимо он использует, а лишнее хранит как жир. Это может привести к ожирению и другим проблемам со здоровьем.

Когда вы активны, организм сжигает много энергии. Когда вы смотрите телевизор или играете на компьютере, организм сжигает гораздо меньше.

Большее количество энергии, которую наши тела получают от пищи, преобразуется в тепловую в результате дыхания. Это использовано для того чтобы держать наши тела на определенной температуре постоянно (37 градусах C). Это важно, если химические реакции, которые происходят в клетках должны работать эффективно.

Чтобы узнать, сколько энергии хранится в пище, вы можете превратить ее в тепло и измерить, что может сделать это тепло.

Альтернативные источники

Солнечная энергия поступает на Землю от Солнца в виде света. Когда большинство людей думают о свете, они думают о солнечной энергии. Но солнечная – не единственная форма, которая исходит от Солнца. Ветер также является формой, которую солнце помогает сделать. Миллионы лет назад Энергия Солнца помогала производить ископаемые виды топлива, такие как уголь, нефть и природный газ. Теперь эти ископаемые виды топлива обеспечивают работающие автомобили, отопление домов и питание компьютеров.

Большая часть энергии в мире используется в виде ископаемого топлива. Эти виды топлива, такие как уголь, нефть и природный газ, поступают от Солнца. Солнечная энергия хранится в растениях и животных, которые вымерли миллионы лет назад.

Сжигание ископаемых видов топлива является единственным способом высвобождения накопленных в них ресурсов. Проблема с ископаемыми видами топлива заключается в том, что они загрязняют окружающую среду, и они занимают очень много времени. Это невозобновляемые источники энергии. После того, как ископаемые виды топлива были использованы, они ушли навсегда.

Возобновляемые источники энергии заканчиваются. Люди во всем мире ищут альтернативные источники, которые являются экологически чистыми, безопасными и возобновляемыми. Некоторые были использованы в течение многих лет. Некоторые все еще находятся на экспериментальной стадии. Большинство из них используются для производства электрической энергии, но некоторые используются в их первоначальном виде.

Альтернативные (возобновляемые) источники энергии включают:

Солнечная

Солнечная энергия поступает от солнца в виде электромагнитных волн. Количество Земли получает в год более чем достаточно, чтобы обеспечить все мировые потребности на этот год.

Ветра

Движение воздуха (ветер) является результатом неравномерного нагрева земной поверхности солнцем. Ветряные турбины превращаются в ветер и вырабатывают электричество.

Гидроэлектрическая

Когда вода, накопленная высоко за плотиной, стекает по трубам в электростанцию, ее гравитационная потенциальная энергия преобразуется в кинетическую, которая превращает турбины, генерирующие электричество.

Биомасса

Это органический материал, который преобразуется в том числе и жидкое биотопливо. Древесина – это форма биомассы. Сжигание древесной щепы производит газ, который сжигается, чтобы высвободить ресурсы, которые могут быть использованы для обеспечения отопления или использоваться для производства электроэнергии.

Приливная

Приливы вызваны притяжением Луны. Плотина через лиман может удерживать воду, а затем использовать ее для выработки электроэнергии.

Биогаз

Разлагаемые животные, отходы и нечистоты производят лэндфилл-газ. Когда лэндфилл-газ совмещается с углекислым газом производится метан. Процесс происходит в закрытом контейнере, называемом метантенка. В Индии и Китае этот способ используют для получения топлива для приготовления пищи.

Волновая

Волны вызваны ветром, дующим через море. Большие поплавки которые двигают вверх и вниз с волнами теперь используются для генерации электричества.

Водород

Водород используется в топливных элементах. Его можно совместить с кислородом для того чтобы произвести электрический ток. Он горит легко выпуская большое количество тепловой энергии.

Энергия — это… Что такое Энергия?

Эне́ргия (др.-греч. ἐνέργεια — «действие, деятельность, сила, мощь») — скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи, мерой перехода движения материи из одних форм в другие. Введение понятия энергии удобно тем, что в случае, если физическая система является замкнутой, то её энергия сохраняется во времени. Это утверждение носит название закона сохранения энергии. Понятие введено Аристотелем в трактате «Физика».

Фундаментальный смысл

С фундаментальной точки зрения энергия представляет собой интеграл движения (то есть сохраняющуюся при движении величину), связанный, согласно теореме Нётер, с однородностью времени. Таким образом, введение понятия энергии как физической величины целесообразно только в том случае, если рассматриваемая физическая система однородна во времени.

Энергия и работа

Энергия является мерой способности физической системы совершить работу, поэтому количественно энергия и работа выражаются в одних единицах.

В специальной теории относительности

Энергия и масса

Согласно специальной теории относительности между массой и энергией существует связь, выражаемая знаменитой формулой Эйнштейна

где E — энергия системы, m — её масса, c — скорость света. Несмотря на то, что исторически предпринимались попытки трактовать это выражение как полную эквивалентность понятия энергии и массы, что, в частности, привело к появлению такого понятия как релятивистская масса, в современной физике принято сужать смысл этого уравнения, понимая под массой массу тела в состоянии покоя (так называемая масса покоя), а под энергией — только внутреннюю энергию, заключённую в системе.

Энергия тела, согласно законам классической механики, зависит от системы отсчета, то есть неодинакова для разных наблюдателей. Если тело движется со скоростью v относительно некоего наблюдателя, то для другого наблюдателя, движущегося с той же скоростью, оно будет казаться неподвижным. Соответственно, для первого наблюдателя кинетическая энергия тела будет равна, , где m — масса тела, а для другого наблюдателя — нулю.

Эта зависимость энергии от системы отсчета сохраняется также в теории относительности. Для определения преобразований, происходящих с энергией при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой используется сложная математическая конструкция — тензор энергии-импульса.

Зависимость энергии тела от скорости рассматривается уже не так, как в ньютоновской физике, а согласно вышеназванной формуле Эйнштейна:

где — инвариантная масса. В системе отсчета, связанной с телом, его скорость равна нулю, а энергия, которую называют энергией покоя, выражается формулой:

Это минимальная энергия, которую может иметь массивное тело. Значение формулы Эйнштейна также в том, что до неё энергия определялась с точностью до произвольной постоянной, а формула Эйнштейна находит абсолютное значение этой постоянной.

Энергия и импульс

Специальная теория относительности рассматривает энергию как компоненту 4-импульса (4-вектора энергии-импульса), в который наравне с энергией входят три пространственные компоненты импульса. Таким образом энергия и импульс оказываются связанными и оказывают взаимное влияние друг на друга при переходе из одной системы отсчёта в другую.

В квантовой механике

В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 12 мая 2011.

В квантовой механике величина энергии пропорциональна частоте и двойственна времени. В частности, в силу фундаментальных причин принципиально невозможно измерить абсолютно точно энергию системы в каком-либо процессе, время протекания которого конечно. При проведении серии измерения одного и того же процесса значения измеренной энергии будут флуктуировать, однако среднее значение всегда определяется законом сохранения энергии. Это приводит к тому, что иногда говорят, что в квантовой механике сохраняется средняя энергия.

В общей теории относительности

В общей теории относительности время не является однородным, поэтому возникают определённые проблемы при попытке введения понятия энергии. В частности, оказывается невозможным определить энергию гравитационного поля как тензор относительно общих преобразований координат.

Энергия и энтропия

Внутреняя энергия (или энергия хаотического движения молекул) является самым «деградированным» видом энергии — она не может превращаться в другие виды энергии без потерь (см.: энтропия).

Физическая размерность

Энергия E имеет размерность, равную:

В системе величин LMT энергия имеет размерность .

Соотношения между единицами энергии
Единица	Эквивалент
Единица	в Дж	в эрг	в межд. кал	в эВ
1 Дж	1	10⁷	0,238846	0,624146·10¹⁹
1 эрг	10⁻⁷	1	2,38846·10⁻⁸	0,624146·10¹²
1 межд. Дж^[1]	1,00020	1,00020·10⁷	0,238891	0,624332·10¹⁹
1 кгс·м	9,80665	9,80665·10⁷	2,34227	6,12078·10¹⁹
1 кВт·ч	3,60000·10⁶	3,60000·10¹³	8,5985·10⁵	2,24693·10²⁵
1 л·атм	101,3278	1,013278·10⁹	24,2017	63,24333·10¹⁹
1 межд. кал (cal_IT)	4,1868	4,1868·10⁷	1	2,58287·10¹⁹
1 термохим. кал (кал_ТХ)	4,18400	4,18400·10⁷	0,99933	2,58143·10¹⁹
1 электронвольт (эВ)	1,60219·10⁻¹⁹	1,60219·10⁻¹²	3,92677·10⁻²⁰	1

Виды энергии

Механика различает потенциальную энергию (или, в более общем случае, энергию взаимодействия тел или их частей между собой или с внешними полями) и кинетическую энергию (энергия движения). Их сумма называется полной механической энергией.

Энергией обладают все виды полей. По этому признаку различают: электромагнитную (разделяемую иногда на электрическую и магнитную энергии), гравитационную и ядерную энергии (также может быть разделена на энергию слабого и сильного взаимодействий).

Термодинамика рассматривает внутреннюю энергию и иные термодинамические потенциалы.

В химии рассматриваются такие величины, как энергия связи и энтальпия, имеющие размерность энергии, отнесённой к количеству вещества. См. также: химический потенциал.

Энергия взрыва иногда измеряется в тротиловом эквиваленте.

Кинетическая

Кинетическая энергия — энергия механической системы, зависящая от скоростей движения её точек. Часто выделяют кинетическую энергию поступательного и вращательного движения. Единица измерения в системе СИ — Джоуль. Более строго, кинетическая энергия есть разность между полной энергией системы и её энергией покоя; таким образом, кинетическая энергия — часть полной энергии, обусловленная движением.

Потенциальная

Потенциальная энергия — скалярная физическая величина, характеризует запас энергии некоего тела (или материальной точки), находящегося в потенциальном силовом поле, который идет на приобретение (изменение) кинетической энергии тела за счет работы сил поля. Другое определение: потенциальная энергия — это функция координат, являющаяся слагаемым в лагранжиане системы, и описывающая взаимодействие элементов системы.^[2]

Термин «потенциальная энергия» был введен в XIX веке шотландским инженером и физиком Уильямом Ренкином. Единицей измерения энергии в СИ является Джоуль. Потенциальная энергия принимается равной нулю для некоторой конфигурации тел в пространстве, выбор которой определяется удобством дальнейших вычислений. Процесс выбора данной конфигурации называется нормировкой потенциальной энергии.

Электромагнитная

Гравитационная

Гравитационная энергия — потенциальная энергия системы тел (частиц), обусловленная их взаимным тяготением. Гравитационно-связанная система — система, в которой гравитационная энергия больше суммы всех остальных видов энергий (помимо энергии покоя). Общепринята шкала, согласно которой для любой системы тел, находящихся на конечных расстояниях, гравитационная энергия отрицательна, а для бесконечно удалённых, то есть для гравитационно не взаимодействующих тел, гравитационную энергия равна нулю. Полная энергия системы, равная сумме гравитационной и кинетической энергии постоянна, для изолированной системы гравитационная энергия является энергией связи. Системы с положительной полной энергией не могут быть стационарными.

Ядерная

Ядерная энергия (атомная энергия) — это энергия, содержащаяся в атомных ядрах и выделяемая при ядерных реакциях.

Энергия связи — энергия, которая требуется, чтобы разделить ядро на отдельные нуклоны, называется энергией связи. Энергия связи, приходящаяся на один нуклон, неодинакова для разных химических элементов и, даже, изотопов одного и того же химического элемента.

Внутренняя

Внутренняя энергия тела (обозначается как E или U) — это сумма энергий молекулярных взаимодействий и тепловых движений молекулы. Внутреннюю энергию тела нельзя измерить напрямую. Внутренняя энергия является однозначной функцией состояния системы. Это означает, что всякий раз, когда система оказывается в данном состоянии, её внутренняя энергия принимает присущее этому состоянию значение, независимо от предыстории системы. Следовательно, изменение внутренней энергии при переходе из одного состояния в другое будет всегда равно разности между её значениями в конечном и начальном состояниях, независимо от пути, по которому совершался переход.

Химический потенциал

Химический потенциал — один из термодинамических параметров системы, а именно энергия добавления одной частицы в систему без совершения работы.

Энергия взрыва

Взрыв — физический или/и химический быстропротекающий процесс с выделением значительной энергии в небольшом объёме за короткий промежуток времени, приводящий к ударным, вибрационным и тепловым воздействиям на окружающую среду и высокоскоростному расширению газов.

При химическом взрыве, кроме газов, могут образовываться и твёрдые высокодисперсные частицы, взвесь которых называют продуктами взрыва. Энергию взрыва иногда измеряют в тротиловом эквиваленте — мере энерговыделения высокоэнергетических событий, выраженной в количестве тринитротолуола (ТНТ), выделяющем при взрыве равное количество энергии.

Проблемы энергопотребления

Существует довольно много форм энергии, большинство^[3] из которых так или иначе используются в энергетике и различных современных технологиях.

Темпы энергопотребления растут во всем мире, поэтому на современном этапе развития цивилизации наиболее актуальна проблема энергосбережения.

Условно источники энергии можно поделить на два типа: невозобновляемые и постоянные. К первым относятся газ, нефть, уголь, уран и т. д. Технология получения и преобразования энергии из этих источников отработана, но, как правило, неэкологична, и многие из них истощаются. К постоянным источникам можно отнести энергию солнца, энергию, получаемую на ГЭС и т. д.

История термина

Термин «энергия» происходит от слова energeia, которое впервые появилось в работах Аристотеля.

Томас Юнг первым использовал понятие «энергия» в современном смысле слова

Маркиза Эмили дю Шатле в книге «Уроки физики» (фр. Institutions de Physique, 1740), объединила идею Лейбница с практическими наблюдениями Виллема Гравезанда, чтобы показать: энергия движущегося объекта пропорциональна его массе и квадрату его скорости (не скорости самой по себе как полагал Исаак Ньютон).

В 1807 году Томас Юнг первым использовал термин «энергия» в современном смысле этого слова взамен понятия живая сила.^[4] Гаспар-Гюстав Кориолис впервые использовал термин «кинетическая энергия» в 1829 году, а в 1853 году Уильям Ренкин впервые ввёл понятие «потенциальная энергия».

Несколько лет велись споры, является ли энергия субстанцией (теплород) или только физической величиной.

Развитие паровых двигателей требовало от инженеров разработать понятия и формулы, которые позволили бы им описать механический и термический КПД своих систем. Инженеры (Сади Карно), физики (Джеймс Джоуль), математики (Эмиль Клапейрон и Герман Гельмгольц^{[уточнить]}) — все развивали идею, что способность совершать определённые действия, называемая работой, была как-то связана с энергией системы. В 1850-х годах, профессор натурфилософии из Глазго Уильям Томсон и инженер Уильям Ренкин начали работу по замене устаревшего языка механики с такими понятиями как «кинетическая и фактическая (actual) энергии».^[4] Уильям Томсон соединил знания об энергии в законы термодинамики, что способствовало стремительному развитию химии. Рудольф Клаузиус, Джозайя Гиббс и Вальтер Нернст объяснили многие химические процессы, используя законы термодинамики. Развитие термодинамики было продолжено Клаузиусом, который ввёл и математически сформулировал понятие энтропии, и Джозефом Стефаном, который ввёл закон излучения абсолютно чёрного тела. В 1853 году Уильям Ренкин ввёл понятие «потенциальная энергия».^[4] В 1881 году Уильям Томсон заявил перед слушателями:^[5]

Само слово энергия, хотя и было впервые употреблено в современном смысле доктором Томасом Юнгом приблизительно в начале этого века, только сейчас входит в употребление практически после того, как теория, которая дала определение энергии, … развилась от просто формулы математической динамики до принципа, пронизывающего всю природу и направляющего исследователя в области науки.
Оригинальный текст (англ.)
The very name energy, though first used in its present sense by Dr Thomas Young about the beginning of this century, has only come into use practically after the doctrine which defines it had … been raised from mere formula of mathematical dynamics to the position it now holds of a principle pervading all nature and guiding the investigator in the field of science.

В течение следующих тридцати лет эта новая наука имела несколько названий, например, «динамическая теория тепла» (англ. dynamical theory of heat) и «энергетика» (англ. energetics). В 1920-х годах общепринятым стало название «термодинамика» — наука о преобразовании энергии.

Особенности преобразования тепла и работы были показаны в первых двух законах термодинамики. Наука об энергии разделилась на множество различных областей, таких как биологическая термодинамика и термоэкономика (англ. thermoeconomics). Параллельно развивались связанные понятия, такие как энтропия, мера потери полезной энергии, мощность, поток энергии за единицу времени, и так далее. В последние два века использование слова энергия в ненаучном смысле широко распространилось в популярной литературе.

В 1918 году было доказано, что закон сохранения энергии есть математическое следствие трансляционной симметрии времени, величины сопряжённой энергии. То есть энергия сохраняется, потому что законы физики не отличают разные моменты времени (см. Теорема Нётер, изотропия пространства).

В 1961 году выдающийся преподаватель физики и нобелевский лауреат, Ричард Фейнман в лекциях так выразился о концепции энергии:^[6]

Существует факт, или, если угодно, закон, управляющей всеми явлениями природы, всем, что было известно до сих пор. Исключений из этого закона не существует; насколько мы знаем, он абсолютно точен. Название его — сохранение энергии. Он утверждает, что существует определённая величина, называемая энергией, которая не меняется ни при каких превращениях, происходящих в природе. Само это утверждение весьма и весьма отвлечено. Это по существу математический принцип, утверждающий, что существует некоторая численная величина, которая не изменяется ни при каких обстоятельствах. Это отнюдь не описание механизма явления или чего-то конкретного, просто-напросто отмечается то странное обстоятельство, что можно подсчитать какое-то число и затем спокойно следить, как природа будет выкидывать любые свои трюки, а потом опять подсчитать это число — и оно останется прежним.
Оригинальный текст (англ.)
There is a fact, or if you wish, a law, governing natural phenomena that are known to date. There is no known exception to this law—it is exact so far we know. The law is called conservation of energy; it states that there is a certain quantity, which we call energy that does not change in manifold changes which nature undergoes. That is a most abstract idea, because it is a mathematical principle; it says that there is a numerical quantity, which does not change when something happens. It is not a description of a mechanism, or anything concrete; it is just a strange fact that we can calculate some number, and when we finish watching nature go through her tricks and calculate the number again, it is the same.
— Фейнмановские лекции по физике^[7]

См. также

Примечания

↑ Г. Д. Бурдун. Джоуль(единица энергии и работы) // Большая советская энциклопедия.
↑ Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Теоретическая физика. — 5-е изд. — М.: Физматлит, 2004. — Т. I. Механика. — 224 с. — ISBN 5-9221-0055-6
↑ http://profbeckman.narod.ru/InformLekc.files/Inf03.pdf
↑ ¹ ² ³ Смит, Кросби. The science of energy: a cultural history of energy physics in Victorian Britain. — The University of Chicago Press, 1998. — ISBN 0-226-76421-4
↑ Томсон, Уильям. Об источниках энергии, доступных человеку для совершения механических эффектов = On the sources of energy available to man for the production of mechanical effect. — BAAS Rep, 1881. С. 513
↑ Richard Feynman. The Feynman Lectures on Physics. — США: Addison Wesley, 1964. — Vol. 1. — ISBN 0-201-02115-3
↑ Фейнман, Ричард. Фейнмановские лекции по физике = The Feynman Lectures on Physics. — Т. 1.

Ссылки

Жизненная энергия человека. Как её забирают у человека

Энергия. Она проявляется не только теплом или светом. Существует также более тонкая субстанция, которая в йоге называется санскритским словом «прана».

Прана пронизывает всё наше тело. Согласно такому йогическому тексту, как «Хатха-йога прадипика», прана движется в нашем теле по 72 000 каналов. Основных таких каналов три: ида, пингала и сушумна. В зависимости от того, по какому каналу течёт энергия, человек будет проявлять те или иные качества. Течение энергии по тому или другому каналу определяет то, в какой «гуне» (качестве материальной природы) человек будет находиться.

Если энергия течёт по правому (солнечному) каналу, такой человек будет находиться в гуне страсти. Проявляется это часто хаотичной активной деятельностью, которая, как правило, по итогу не приносит никакой объективной пользы, кроме бесполезной суеты. Если энергия будет течь по левому (лунному) каналу, человек будет находиться в гуне невежества. Проявляется это пассивностью, меланхолией, депрессией, унынием, пассивной агрессивностью и так далее. В том случае, если энергия течёт по центральному каналу, человек будет находиться в гуне благости. Нахождение в гуне благости проявляется наличием добродетельных качеств и позитивной альтруистичной деятельности, которая приносит объективное благо окружающим.

Переплетения энергетических каналов в теле человека образуют так называемые «чакры». Существуют разные версии того, сколько чакр в теле человека, но по наиболее распространённой классификации их семь. Чакры имеют свойство накапливать и расходовать энергию. В зависимости от уровня своего развития человек может расходовать энергию через ту или иную чакру.

Чем выше уровень духовного развития, тем более высокую чакру человек задействует чаще всего. Три нижние чакры проявляются животными инстинктами и эгоистичными мотивациями. Если энергия человека поднимается до четвёртой чакры, и он проявляет себя через эту чакру, это уже Человек с большой буквы. Он обладает альтруизмом, состраданием, стремится принести благо другим. На этом уровне ещё присутствует невежество, поэтому поступки человека могут быть неадекватные, но мотив практически всегда благородный.

На уровне пятой чакры человек проявляет себя более рационально и использует свои возможности более эффективно. Из минусов, которые проявляются на этом уровне, — обострённое чувство справедливости, стремление всем «причинить добро», часто против их воли.

Чакры, чакральная система, энергетическое строение человека

Шестая чакра — чакра творческих людей. Важно понимать, что творчество бывает разным. Если это творчество, которое пробуждает в человеке животные инстинкты (яркий пример — «попсовые» песни), то такое творчество проявляется через вторую чакру и ни к чему хорошему не мотивирует. В случае если творчество направлено на созидание и несёт в себе разумное, доброе, вечное, такое творчество — это практически всегда признак проявления через шестую чакру.

Седьмая чакра — это высшая точка совершенства живого существа. На этом уровне находятся просветлённые существа. Эта чакра не имеет меры в плане описания её качеств.

Таким образом, энергетическая система человека практически во всём определяет его мотивации, тенденции ума и направления движения развития/деградации. Глубокие познания о строении энергетической системы позволяют постепенно брать под контроль свою энергию и возвышать своё сознание.

Источники энергии человека

Принципы, по которым функционирует энергетическая система человека, более-менее понятны. Но откуда же эта энергия берётся?

Существует мнение, что каждый из нас уже обладает всем тем количеством энергии, которое нам положено иметь на всю нашу жизнь. Одинаковое ли это количество для всех или нет — вопрос спорный. Скорее всего, всё обуславливается кармой человека. То есть каждый из нас в эту жизнь приходит с тем энергетическим потенциалом, который был накоплен за счёт тех или иных поступков в прошлых жизнях. И наша задача лишь в том, чтобы грамотно реализовать этот потенциал. Во-первых, его нужно уметь раскрыть, а во-вторых — грамотно использовать.

Можно себе представить, что мы родились в этом мире, имея большой счёт в банке. И первое, что нам нужно сделать, — вспомнить код от нашего счёта, а второе — не спустить все накопленные средства на развлечения и гулянки. И тому, как выполнить эти две задачи, и учит йога. Поэтому гораздо важнее не то, сколько каждый из нас имеет энергетического потенциала, а как мы сможем правильно им распорядиться. Возвращаясь к примеру со счётом в банке, иной человек, имея на счету десять тысяч, сможет грамотно их вложить и достичь успеха, а неразумный человек, имея миллион, может потратить его на всякие глупости.

Жизненная энергия человека

Все наши поступки — это наша энергия. Всё, чем мы обладаем, — это проявление нашей энергии. К примеру, нищета и богатство определяются только уровнем энергетики человека. Ну и его кармой, разумеется, но это взаимосвязанные понятия. Если человек приобретает что-либо дорогостоящее, он тратит колоссальное количество своей энергии. Или если просто в жизни человека проявляются какие-либо блага, это также тратит его энергию. Есть любопытные статистические данные о том, что люди, которые выигрывали в лотерею или в казино очень крупные суммы, умирали в течение года или ближайших нескольких лет. Почему так? Потому что если человек выигрывает крупную сумму, это, вопреки распространённому заблуждению, не просто «падает с неба». А таким образом для человека проявляется его благая карма, и тратится колоссальное количество его жизненной энергии.

Представьте, что у человека был какой-то запас жизненной энергии, который был рассчитан лет на 80 более-менее здоровой счастливой жизни. И тут весь этот запас вываливается на него за день. То есть вся его жизненная энергия, всё его «топливо», на котором человек должен был прожить свои 80 лет, сгорает за один день. И того, что осталось, хватает на несколько месяцев, в лучшем случае — несколько лет. А потом энергия исчерпывается полностью, и человек умирает.

Мы живём только потому, что у нас есть эта жизненная энергия. Как только она заканчивается, наступает смерть. Причём это необязательно смерть от болезни или старости.

Если у человека закончилась жизненная энергия, он, можно сказать, теряет всякую защиту от разного рода невзгод и бедствий. И переход первой же улицы на красный свет закончится для него весьма плачевно. Именно поэтому рекомендуется крайне осторожно формировать свои желания и рационально расходовать свою энергию. Можно, конечно, жить «на широкую ногу», построить себе трёхэтажный особняк и купить семь машин, по одной на каждый день. Но не стоит пребывать в иллюзии, что вам просто «повезло». Всё, что вы приобрели, это ваша жизненная энергия, которую вы сконвертировали в материальные ценности. Что это значит? Это значит, что эффективность вашей жизни, её качество и продолжительность, заметно уменьшатся в цифрах.

Существует закон сохранения энергии — ничто не берётся из ниоткуда и не исчезает бесследно. Любое наше действие и любое потребление товаров и услуг тратят нашу жизненную энергию. И этот «счёт в банке» далеко не безлимитный, хотя у кого-то он может быть и довольно внушительный. Но это опять-таки не потому, что «повезло», а потому, что это обусловлено кармой — прошлыми благими заслугами человека.

Как забирают энергию у человека

Несмотря на то, что энергетический потенциал у каждого человека разный, не так важно его количество, сколько умение им рационально распорядиться. В современном мире человека буквально с рождения «разводят» на потери энергии. Почему так? Это происходит по ряду причин.

Во-первых, самый прибыльный бизнес делается на пороках и зависимостях. А что такое зависимость? Это стремление к регулярной потере энергии через какую-то страсть. И если человек «подсел» на какую-то зависимость — он становится идеальным потребителем.

Во-вторых, если у человека большой энергетический потенциал, он сможет многого в жизни добиться. Возможности такого человека будут на порядок выше, чем возможности большинства людей. И дело в том, что человеком с такими неординарными возможностями сложнее управлять, чем среднестатистическим человеком.

Представьте себе человека, который в чём-то на порядок превосходит других, будь то физические возможности, интеллектуальные, духовные или даже какие-то мистические. Из такого человека намного сложнее сделать послушного потребителя. Именно поэтому в современном мире детей с самого рождения (порой, даже руками родителей) подсаживают сразу на максимальное количество страстей: сладкое, фильмы, компьютерные игры, позже — секс. Всё это колоссальные энергетические затраты, и это не так безобидно, как кажется.

Если человек уже в подростковом возрасте в таких объёмах «сливает» энергию, он может за 20–25 лет своей жизни полностью израсходовать весь свой энергетический потенциал. Понаблюдайте за современными подростками, что их интересует? Компьютерные игры, фильмы, вредная еда, порнография, секс, глупые развлечения и так далее. Сегодня очень сложно найти подростка, который бы какое-то саморазвитие ставил выше чувственных наслаждений. И итог весьма печален — к 25–30 годам мы можем видеть изношенные тела с пустыми глазами и полным отсутствием интереса к жизни. Депрессия сегодня стала настоящей пандемией нашего общества. По приблизительным статистическим данным, практически каждый третий человек сегодня страдает той или иной формой депрессии. А что такое депрессия? Это самое яркое проявление дефицита жизненной энергии. Когда вся энергия потрачена на страсти и развлечения, наступает опустошённость.

Нерациональные растраты энергии — это бич современного общества. Это не какая-то область эзотерики, которая не имеет ничего общего с реальностью. Попробуйте вспомнить ситуацию, когда вы хорошенько посмеялись над смешной комедией или объелись вкусной еды или же просто где-то с песнями и плясками весело провели время. Сразу же после этого или спустя несколько часов наступает опустошение, апатия, нежелание что-либо делать. И такое состояние может длиться от нескольких часов до нескольких месяцев. Особенно яркие примеры — это обильное употребление пищи или секс. При этом происходит настолько сильный расход энергии, что человека сразу клонит в сон. И если человек плотно «сидит» на какой-то зависимости, регулярно сливая энергию, депрессия будет его «нормальным» состоянием, и в этом нет ничего удивительного.

Когда происходит постоянная утечка энергии, у человека просто нет возможности её накопить для того, чтобы что-то сделать, отсюда и возникают лень и апатия. Даже регулярное употребление кофе или «умеренное» употребление алкоголя будет постоянно забирать энергию человека, лишая его полноценной жизни и определённых возможностей. Ведь, как уже сказано выше, любое действие требует энергии, и если у нас много таких вот «утечек», вроде кофе, алкоголя, курения и так далее, — мы никогда не сможем накопить энергию для какого-то по-настоящему достойного дела. Или даже хотя бы просто — для полноценной гармоничной счастливой жизни.

Просто обратите внимание на тех, кто регулярно употребляет интоксиканты. Их жизнь — это одна сплошная депрессия с периодическими скачками эйфории во время траты энергии через употребление того или иного «наркотика». А всё, что между этими эпизодами, — просто бессмысленные серые будни. И всё это объясняется потерями энергии. И, напротив, если человек ведёт аскетичный (в разумных пределах) образ жизни, ограничивает себя в чувственных наслаждениях или хотя бы отказался от наиболее энергозатратных удовольствий, у такого человека редко бывает депрессия, а самое главное — такие люди чаще всего добиваются в жизни гораздо большего.

Самый яркий пример — школа. Вспомните тех развязных ребят, которые первыми начали курить, пить и предаваться другим «взрослым» развлечениям. В школе на них смотрели с восхищением, а где они теперь? Теперь мы то и дело слышим о том, что они едва окончили ПТУ и работают на низкоквалифицированной работе за нищенскую зарплату. Почему? Потому что весь энергетический потенциал просто «слит» по пустякам. А теперь вспомните тех, кто всё свободное время сидел за книжками, нигде не гулял и не занимался всякими глупостями. И чаще всего можно слышать о том, как эти неприметные «ботаники» достигли успеха в бизнесе, карьере, творчестве и так далее.

Кстати, подумайте ещё вот о чём: почему те, кто с ранних лет вели нездоровый и безнравственный образ жизни, среди сверстников в своё время обладали авторитетом, а действительно умные и талантливые ребята в лучшем случае подвергались молчаливому презрению? Может быть, эти странные ценности в духе сказочного Зазеркалья нам кем-то навязаны? Впрочем, жизнь всё расставила по своим местам и рассудила всех в высшей степени справедливо. И тот, кто слил весь своей потенциал, теперь пьёт во дворе пиво, купленное на последние деньги. А тот, кто ограничил себя в чём-то, тот, кто работал над собой, совершенствовался, — тот достиг успеха.

Уровень энергии человека

Как уже было сказано выше, семь энергетических центров (чакр) определяют уровень духовно-нравственного развития человека. И чем выше уровень энергетики, чем выше её качество, тем более гармонично человек будет жить. Уровень энергии также можно сравнить с уровнем эгоизма. На первых трёх чакрах эгоизм буквально застилает глаза и затуманивает разум, заставляя человека гоняться лишь за собственными наслаждениями и личной выгодой. И лишь начиная с четвёртой чакры, эгоизм постепенно сходит на нет. И чем выше уровень энергии, тем более альтруистичным человеком становится, а значит, находится в большей гармонии с окружающим миром. Именно в этом и состоит цель повышения уровня своей энергетики — чтобы жить более гармоничной жизнью.

Энергия — Википедия. Что такое Энергия

Эне́ргия (др.-греч. ἐνέργεια — действие, деятельность, сила, мощь) — скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи, мерой перехода движения материи из одних форм в другие. Введение понятия энергии удобно тем, что в случае, если физическая система является замкнутой, то её энергия сохраняется в этой системе на протяжении времени, в течение которого система будет являться замкнутой. Это утверждение носит название закона сохранения энергии.

С фундаментальной точки зрения, энергия представляет собой один из трёх (энергия, импульс, момент импульса) аддитивных интегралов движения (то есть сохраняющихся при движении величин), связанный, согласно теореме Нётер, с однородностью времени.

Слово «энергия» введено Аристотелем в трактате «Физика», однако там оно обозначало деятельность человека.

Используемые обозначения

Обычно обозначается символом Е — от лат. energīa (действие, деятельность, мощь).

Для обозначения тепловой энергии обычно используется символ Q — от англ. quantity of heat (количество теплоты).

Для обозначения внутренней энергии тела обычно используется символ U (происхождение символа подлежит уточнению).

В отдельных случаях может использоваться символ W — от англ. work (работа, труд), как способность выполнять работу.

История термина

Термин «энергия» происходит от греческого слова ἐνέργεια, которое впервые появилось в работах Аристотеля и обозначало действие или действительность (т.е. действительное осуществление действия в противоположность его возможности), праиндоевропейский корень werg обозначал работу или деятельность (ср. англ. work, нем. Werk) и в виде οργ/ουργ присутствует в таких греческих словах, как оргия или теургия и т.п.

Томас Юнг первым использовал понятие «энергия» в современном смысле слова

Лейбниц в своих трактатах 1686 и 1695 годов ввёл понятие «живой силы» (vis viva), которую он определил как произведение массы объекта и квадрата его скорости (в современной терминологии — кинетическая энергия, только удвоенная). Кроме того, Лейбниц верил в сохранение общей «живой силы». Для объяснения уменьшения скорости тел из-за трения, он предположил, что утраченная часть «живой силы» переходит к атомам.

Маркиза Эмили дю Шатле в книге «Учебник физики» (фр. Institutions de Physique, 1740), объединила идею Лейбница с практическими наблюдениями Виллема Гравезанда.

В 1807 году Томас Юнг первым использовал термин «энергия» в современном смысле этого слова взамен понятия «живая сила»^[1]. Гаспар-Гюстав Кориолис раскрыл связь между работой и кинетической энергией в 1829 году. Уильям Томсон (будущий лорд Кельвин) впервые использовал термин «кинетическая энергия» не позже 1851 года, а в 1853 году Уильям Ренкин впервые ввёл понятие «потенциальная энергия».

Несколько лет велись споры, является ли энергия субстанцией (теплород) или только физической величиной.

Развитие паровых двигателей требовало от инженеров разработать понятия и формулы, которые позволили бы им описать механический и термический КПД своих систем. Инженеры (Сади Карно), физики (Джеймс Джоуль, Эмиль Клапейрон и Герман Гельмгольц), математики — все развивали идею, что способность совершать определённые действия, называемая работой, была как-то связана с энергией системы. В 1850-х годах, профессор натурфилософии из Глазго Уильям Томсон и инженер Уильям Ренкин начали работу по замене устаревшего языка механики с такими понятиями как «кинетическая и фактическая (actual) энергии»^[1]. Уильям Томсон соединил знания об энергии в законы термодинамики, что способствовало стремительному развитию химии. Рудольф Клаузиус, Джозайя Гиббс и Вальтер Нернст объяснили многие химические процессы, используя законы термодинамики. Развитие термодинамики было продолжено Клаузиусом, который ввёл и математически сформулировал понятие энтропии, и Джозефом Стефаном, который ввёл закон излучения абсолютно чёрного тела. В 1853 году Уильям Ренкин ввёл понятие «потенциальная энергия»^[1]. В 1881 году Уильям Томсон заявил перед слушателями^[2]:

Само слово энергия, хотя и было впервые употреблено в современном смысле доктором Томасом Юнгом приблизительно в начале этого века, только сейчас входит в употребление практически после того, как теория, которая дала определение энергии, … развилась от просто формулы математической динамики до принципа, пронизывающего всю природу и направляющего исследователя в области науки.
Оригинальный текст (англ.)
The very name energy, though first used in its present sense by Dr Thomas Young about the beginning of this century, has only come into use practically after the doctrine which defines it had … been raised from mere formula of mathematical dynamics to the position it now holds of a principle pervading all nature and guiding the investigator in the field of science.

В течение следующих тридцати лет эта новая наука имела несколько названий, например, «динамическая теория тепла» (англ. dynamical theory of heat) и «энергетика» (англ. energetics). В 1920-х годах общепринятым стало название «термодинамика» — наука о преобразовании энергии.

Особенности преобразования тепла и работы были показаны в первых двух законах термодинамики. Наука об энергии разделилась на множество различных областей, таких как биологическая термодинамика и термоэкономика (англ. thermoeconomics). Параллельно развивались связанные понятия, такие как энтропия, мера потери полезной энергии, мощность, поток энергии за единицу времени, и так далее. В последние два века использование слова энергия в ненаучном смысле широко распространилось в популярной литературе.

В 1961 году выдающийся преподаватель физики и нобелевский лауреат, Ричард Фейнман в лекциях так выразился о концепции энергии^[3]:

Существует факт, или, если угодно, закон, управляющий всеми явлениями природы, всем, что было известно до сих пор. Исключений из этого закона не существует; насколько мы знаем, он абсолютно точен. Название его — сохранение энергии. Он утверждает, что существует определённая величина, называемая энергией, которая не меняется ни при каких превращениях, происходящих в природе. Само это утверждение весьма и весьма отвлечённо. Это по существу математический принцип, утверждающий, что существует некоторая численная величина, которая не изменяется ни при каких обстоятельствах. Это отнюдь не описание механизма явления или чего-то конкретного, просто-напросто отмечается то странное обстоятельство, что можно подсчитать какое-то число и затем спокойно следить, как природа будет выкидывать любые свои трюки, а потом опять подсчитать это число — и оно останется прежним.
Оригинальный текст (англ.)
There is a fact, or if you wish, a law, governing natural phenomena that are known to date. There is no known exception to this law—it is exact so far we know. The law is called conservation of energy; it states that there is a certain quantity, which we call energy that does not change in manifold changes which nature undergoes. That is a most abstract idea, because it is a mathematical principle; it says that there is a numerical quantity, which does not change when something happens. It is not a description of a mechanism, or anything concrete; it is just a strange fact that we can calculate some number, and when we finish watching nature go through her tricks and calculate the number again, it is the same.