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.что такое энергия

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!для жизни

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

Джеймс Джоуль

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. источники

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

Question book-4.svg 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
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 (calIT) 4,1868 4,1868·107 1 2,58287·1019
1 термохим. кал (калТХ) 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

  1. Г. Д. Бурдун. Джоуль(единица энергии и работы) // Большая советская энциклопедия.
  2. Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Теоретическая физика. — 5-е изд. — М.: Физматлит, 2004. — Т. I. Механика. — 224 с. — ISBN 5-9221-0055-6
  3. http://profbeckman.narod.ru/InformLekc.files/Inf03.pdf
  4. 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
  5. 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
  6. Richard Feynman. The Feynman Lectures on Physics. — США: Addison Wesley, 1964. — Vol. 1. — ISBN 0-201-02115-3
  7. 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.

дорога

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.

Эмоции, энергия

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.

Опустошенность, депрессия, спад энергии

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.

Люди, бизнес

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 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[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.

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 (тяготения) и атомную (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 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 U ( r → ) {\displaystyle U({\vec {r}})}  — 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[5].

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, гравитационная 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 молекул. 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 μ {\displaystyle \mu }  — 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.

Энергия вакуума

Энергия вакуума — энергия, равномерно распределённая в вакууме и вызывающая отталкивание между любыми материальными объектами во Вселенной с силой, прямо пропорциональной их массе и расстоянию между ними. Обладает крайне низкой плотностью.

Осмотическая энергия

Осмотическая энергия — работа, которую надо произвести, чтобы повысить концентрацию молекул или ионов в растворе.

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

E = m c 2 , {\displaystyle E=mc^{2},}

где E {\displaystyle E}  — энергия системы, m {\displaystyle m}  — её масса, c {\displaystyle c}  — скорость света в вакууме. 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, m v 2 / 2 {\displaystyle mv^{2}/2} , где m {\displaystyle 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:

E = m c 2 1 − v 2 / c 2 , {\displaystyle E={\frac {mc^{2}}{\sqrt {1-v^{2}/c^{2}}}},}

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

E 0 = m c 2 . {\displaystyle E_{0}=mc^{2}.}

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 квантовой механике энергия E {\displaystyle E} свободной частицы связана с круговой частотой ω {\displaystyle \omega } соответствующей волны де Бройля соотношением E = ℏ ω {\displaystyle E=\hbar \omega } , где ℏ {\displaystyle \hbar }  — постоянная Планка. [6][7] Это уравнение является математическим выражением принципа корпускулярно-волнового дуализма волн и частиц для случая энергии.[8] В квантовой механике энергия 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 измерений 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

Внутренняя 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

В системе физических величин LMT энергия имеет размерность M L 2 T − 2 {\displaystyle ML^{2}T^{-2}} .

Соотношения между единицами энергии.
Единица Эквивалент
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[9] 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 (calIT) 4,1868 4,1868·107 1 2,58287·1019
1 термохим. кал (калТХ) 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

Источники энергии

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.

Невозобновляемые ресурсы энергии и их величина (Дж)[10]

Вид ресурса Запасы
Термоядерная энергия 3,6*1026
Ядерная энергия 2*1024
Химическая энергия нефти и газа 2*1023
Внутреннее тепло Земли 5*1020

Возобновляемые ресурсы энергии и их годовая величина (Дж)[10]

Вид ресурса Запасы
Солнечная энергия 2*1024
Энергия морских приливов 2,5*1023
Энергия ветра 6*1021
Энергия рек 6,5*1019

Потребление энергии

Существует довольно много форм энергии, большинство из которых[11] 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 энергоэффективности и энергосбережения.

См. также

Примечания

  1. 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.
  2. 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
  3. Richard Feynman. The Feynman Lectures on Physics. — США: Addison Wesley, 1964. — Vol. 1. — ISBN 0-201-02115-3.
  4. Фейнман, Ричард. Фейнмановские лекции по физике = The Feynman Lectures on Physics. — Т. 1.
  5. Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Теоретическая физика. — 5-е изд. — М.: Физматлит, 2004. — Т. I. Механика. — 224 с. — ISBN 5-9221-0055-6.
  6. ↑ Паули, 1947, с. 11.
  7. ↑ Широков, 1972, с. 18.
  8. ↑ Широков, 1972, с. 19.
  9. Джоуль (единица энергии и работы) — статья из Большой советской энциклопедии. Г. Д. Бурдун. 
  10. 1 2 Алексеев, 1978, с. 134.
  11. ↑ http://profbeckman.narod.ru/InformLekc.files/Inf03.pdf

Литература

Ссылки

ЭНЕРГИЯ — это… Что такое ЭНЕРГИЯ?

(от греч. ἐνέργεια – деятельность) – одно из фундаментальных понятий совр. физики, обычно определяемое как способность материальных систем совершать работу при изменении своего состояния и непосредственно связываемое с законом сохранения Э. (см. Сохранения принципы). Понимание работы как изменения формы движения, рассматриваемого с его количеств. стороны (см. Ф. Энгельс, Диалектика природы, 1969, с. 78), позволяет трактовать Э. как единую общую меру качественно различных форм движения материи, сохраняющуюся при их взаимопревращениях, т.е. при переходах от одного вида Э. к другому. Исторически представления об Э. и ее сохранении сформировались в механике. Одним из источников этих представлений послужило основанное на обобщении опыта положение о невозможности создания вечного двигателя, а другим – спор об истинной мере механич. движения, возникший в конце 17 в. между сторонниками Декарта и Лейбница. Декарт считал мерой механич. движения количество движения mv, а Лейбниц, опираясь на Гюйгенса, – величину mv2, к-рую он назвал «живая сила» (vis viva). Термин «Э.» впервые употребил в 1807 англ. ученый Т. Юнг, понимавший под Э. «произведение массы или веса тела на квадрат числа, выражающего скорость» («Lectures on natural philosophy and the mechanical arts», v. 1, L., 1807, p. 78). Первые шаги в распространении понятия Э. (еще в старой терминологии) за пределы механики были сделаны Румфордом (1798) и С. Карно (1824), к-рые установили взаимопревращение теплоты и механич. работы. Успехи физики нач. 19 в., обнаружившие взаимосвязь и взаимопревращение различных «сил» природы – тепловой, химической, электрической, магнитной и механической, создали предпосылки для формулирования и разработки закона сохранения и превращения Э. (Р. Майер, Дж. Джоуль и Г. Гельмгольц). При этом использовалась старая терминология и речь шла о сохранении «силы». Гельмгольц впервые ввел понятие потенциальной Э. (с помощью термина «сила напряжения») и дал выражения для Э. гравитационных, статических, электрических и магнитных явлений. Во 2-й пол. 19 в. закон сохранения и превращения Э. занял прочное положение в физике. Тогда же начала употребляться и совр. терминология. У. Томсон (Кельвин) дал в 1853 определение Э., часто цитируемое и поныне. Согласно этому определению, под Э. материальной системы в определ. состоянии понимается измеренная в механич. единицах работы сумма всех действий, к-рые производятся вне системы, когда она переходит из этого состояния любым способом в произвольно выбранное нулевое состояние. Дальнейшее развитие понятия Э. заключалось в уточнении представлений о потенциальной Э. и разработке учения о локализации и движении Э. (см. Д. Д. Гуло, Из истории учения о движении энергии, в сб.: История и методология естеств. наук, вып. 2, [М.], 1963, с. 135). К концу 19 в. подавляющее большинство ученых рассматривало Э. как атрибут материальных объектов. Однако нек-рые физики считали Э. особого рода невещественной (но материальной) субстанцией, для к-рой вещество и поле выступали в качестве резервуара. Крайнее выражение эта т. зр. получила в энергетизме.

Типология видов Э. строится либо по типу материальных объектов – носителей Э. (механическая, тепловая, химическая), либо по типу их взаимодействий (электромагнитная, гравитационная Э.). Механич. Э. подразделяется на кинетическую (зависящую только от скоростей движущихся тел) и потенциальную (зависящую только от положений тел), но это разделение не всегда может быть проведено. В термодинамике применяется разделение Э. с т. зр. возможности ее непосредств. превращения в механич. работу, на свободную и связанную. Др. способ разделения основывается на различении внешней и внутр. Э., причем под внешней Э. понимается механич. Э., а под внутренней – весь остаток полной Э.

В совр. физике понятие Э. продолжает оставаться одним из центральных. Спец. теория относительности установила закон взаимосвязи массы и Э. (E=mc2), толкование к-рого породило много филос. споров о характере этой взаимосвязи (см. А. Поликаров, Относительность и кванты, пер. с болг., М., 1966, с. 192–243; Н. Ф. Овчинников, Понятия массы и Э. в их историч. развитии и филос. значении, М., 1957). Единодушия в этом вопросе пока не достигнуто. В общей относительности теории до сих пор не разрешены трудности, связанные с реализацией требований закона сохранения Э. Квантовая теория рассматривает понятие Э. как элементарное, наряду с понятиями импульса, координаты и момента времени. Оператор Гамильтона, символизирующий полную Э. квантово-механич. системы, является главным матем. средством теоретич. схемы квантовой механики. В релятивистской квантовой теории элементарных частиц основополагающая роль понятия Э. сохраняется, однако там возникают трудности филос. порядка в интерпретации несохранения Э., имеющего место при виртуальных процессах в рамках соотношения неопределенностей (см. Микрочастицы). Лит.: Мейерсон Э., Тождественность и действительность, [пер. с франц.], СПБ, 1912, с. 196–225; Содди Ф., Материя и Э., пер. с англ., М., 1913; Πланк М., Принципы сохранения Э., пер. с нем., М.–Л., 1938; Кравец Т. П., Эволюция учения об Э. (1897–1947), «Успехи физич. наук», 1948, т. 36, вып. 3; Кузнецов Б. Г., Принципы классич. физики, М., 1958, с. 79–140; Овчинников Η. Φ., Принципы сохранения, М., 1966; Гельфер Я., Законы сохранения, М., 1967, с. 16–47, 75–152, 157–73; Theobald D. W., The concept of energy, L., [1966].

Философская Энциклопедия. В 5-х т. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Ф. В. Константинова. 1960—1970.

Энергия человека — что это такое, как ей управлять

Энергия человека – это термин, встречающийся во всех культурах и использующийся еще с древних времен для обозначения невидимой силы, заставляющей жить человеческое существо, способствующей взаимодействию элементарных частиц, клеток, тканей, систем и органов. Все виды энергии человека невидимы, как и другие виды энергии, поэтому замечать их наличие или отсутствие можно только посредством проявления и изменения свойств вещества или же его активности (тепловая энергия не воспринимается глазом, а ощущается кожей, как и энергия притяжения заметна лишь по привычному нахождению вещей в мире).

И если про энергию, рассматриваемую в физике и ее проявления более менее понятно, то проявление человеческой энергии рассматривается в ракурсе его настроения и самочувствия, способности действовать и, воодушевившись творить, она отражает активное желание жить (тут рассматривается не отсутствие суицидальных мыслей, а стремление сделать свою жизнь качественной и приятной, активной и наполненной). Точно также можно судить об отсутствии энергии у человека по апатичному или депрессивному состоянию, плохому физическому самоощущению и отсутствию мотивации.

Что такое жизненная энергия человека

Понятия энергии и энергетики часто путают, разница в них примерно такая же, как между чувствами и эмоциями – энергия и чувства более постоянные, длительные, практически стабильные проявления, тогда как энергетика и эмоции могут сменяться несколько раз в день и не являются серьезной характеристикой для человека. И если энергетика будет различаться множеством оттенков своего проявления, то энергия имеет лишь характеристику своей проявлености и силы. Есть люди, имеющие довольно большой запас жизненной энергии, легко находящие поток и умеющие получать подпитку просто из воздуха. Обычно они гиперактивны, интересуются множеством вещей, постоянно участвуют в различных проектах, тогда как большинство за ними просто не успевает, поскольку требуются перерывы на отдых и восстановление сил.

И не смотря на то, что актуальным является вопрос, как повысить жизненную энергию? Подобный постоянно высокий уровень приносит не только кучу полезностей в виде достижений и насыщенной жизни. Любому количеству энергии требуются соответствующие условия, поэтому, когда ее много, она начинает руководить человеком, такая неуемная жажда деятельности может заносить в пространства далекие от выбранной жизненной цели и заставлять совершать поступки, о которых потом приходится сожалеть. Важно научиться находить способы регуляции уровня своей энергии – как нахождение источников подпитки, так и способов разрядки, чтобы убрать избыточный потенциал.

Помимо влияния на ход жизни самого человека, уровень его энергии влияет на окружающих и происходящее. Из примеров человеческого взаимодействия – повышение настроения и мотивации, когда рядом находится заряженный человек и упадок сил и настроения, после общения с человеком, чья энергия в минусе. Что касается событий и более материального мира, то высокий уровень энергии повышает производительность и открывает видение новых творческих путей решения, от этого складывается ощущение практически всемогущества, т.к. проблемы решаются легко, будто и не присутствуют, кроме того многие говорят о том, что поднимая свой энергетический уровень, мы поднимаем вероятность исполнения желаний.

Жизненная энергия любого существа отражает его способность действовать, включая показатели скорости и активности, успешности и мотивированости, является показателем витальности и способности к выживанию, часто именно уровнем жизненной энергии измеряют остаток жизни того или иного существа. В отношении человека также применимы все эти характеристики, за исключением последнего, поскольку для подтверждения данной теории необходим спад активности и жизненной энергии с годами, тогда как реальность рисует картинку, в которой многие люди именно с годами начинают проявлять большую вовлеченность в жизнь (для многих это обусловлено тем, что нашли свой путь или вырвались из-под чьего-то влияния, также тем, что достигли определенного материального положения, позволяющего жить в соответствии со своими желаниями).

Наличие высокого или низкого уровня жизненной энергии не является позитивным или негативным показателем, поскольку даже со сниженной энергией можно жить комфортно и дарить окружающим островок стабильности и тишины, а высокий уровень энергии с одинаковым успехом можно направить как на созидающие мероприятия, так и на фрустрирующие.

Виды энергии человека подразумевают наличие базовой энергии (физической) и духовной: первая берет свою подпитку из химических элементов поступающий в организм (продукты питания, вода, воздух), вторая включает в себя характерологические особенности и развитие волевой сферы (именно эти моменты заставляют двигаться дальше, а не калории от шашлыка). В итоге жизненная энергия складывается из физических и духовных показателей, включающих: волю, энергичность, творчество, настойчивость, выносливость, жизнестойкость, скорость, работоспособность, мотивированность и др. Разделение качеств по градации важности невозможно, т.к. все они в равной мере отражают уровень человеческой жизненной энергии.

Показатели жизненной энергии различны и тут нет установленных норм, как с температурой тела, более того изменения уровня могут происходить под влиянием внешних и внутренних факторов, человек может влиять на снижение или подъем уровня. При всех динамических характеристиках понятия все же есть одна неизменная черта – это индивидуальный уровень жизненной энергии, а точнее его максимальное значение, выше которого подняться невозможно, даже работая над повышением всех показателей (своеобразный внутренний стоп-кран, располагающийся у каждого на различной высоте). Единого мнения о том, что предопределяет заложенный уровень жизненной энергии, нет – по одним теориям за его проявленность отвечает телосложение и физические показатели (поскольку энергия – это деятельностная активность и именно физические показатели влияют на ее производительность). С точки зрения других концепций главенствующую роль занимает тип нервной системы, особенности характера (поскольку именно эти внутренние показатели являются запускающим импульсом для внешней деятельностной активности).

О снижении жизненной энергии говорят состояния подавленности, депрессии, апатии, физической усталости или снижения сил, путаницы в мыслях, снижении памяти и мотивации, проблемы со сном (бессонницы, невозможность выспаться), отсутствия желаний. Подобные моменты могут отражать проблему в построении образа жизни, питании, психологической сфере, но в любом случае требуют вашего вмешательства и пересмотра происходящего для нормализации уровня собственной энергии.

Источники энергии для человека

Способов как повысить жизненную энергию множество, и различаются они так же, как и различаются проявления самой жизненной энергии. Помня, что источники энергии для человека существуют физические и духовные, самым простым будет восполнении энергии физической, что делается довольно просто, при помощи еды. Но это не означает, что при упадке сил подойдет просто кинуть в свой желудок кусок какой-то еды под просмотр новостной ленты. Питание необходимо пересмотреть и сделать его полноценным и полезным, здоровым и состоящим из качественных продуктов. Затем необходимо изменить свой стиль приема пищи, стараясь концентрироваться на вкусе продукта, пытаясь уловить мельчайшие интонации сочетаний и переходов вкусов. Осознанное питание требует думать лишь о еде, а не решать деловые вопросы на бегу поедая то, что вы даже не вспомните. Польза от этого приходит со временем – вы начинаете чувствовать потребности своего организма и кормить его необходимыми продуктами, таким образом, насыщая энергией свой базовый уровень.

Для нормального функционирования необходимы перерывы между активностью и отдыхом, поэтому даже если вы напитаете свой физический уровень максимально, энергия на определенном этапе начнет уменьшаться, поскольку необходима подзарядка – для человека это сон. Не уделяя должного внимания качеству и продолжительности сна, вы заставляете свою нервную систему и весь организм работать в состоянии недостачи, в самом печальном случае, если лишить человека сна, то через пару суток он просто выключится, уснув там, где находится, если забрать и этот кусочек перерыва, то начинаются необратимые разрушительные процессы, приводящие к разрушению нейронных связей, и человек сходит с ума. Обеспечение себе полноценного регулярного сна является залогом нормального уровня жизненной энергии, ведь даже без еды можно прожить несколько недель, без сна ваша личность будет разрушена за пару суток.

Далее подключаются источники, требующие включения мотивационной и волей сферы. Сюда относится движение, физическое и умственное, профессиональное и географическое. Утренняя зарядка, выезды на природу, постоянное обучение, стремление к открытию нового или усовершенствованию навыка – чем больше движущей активности, тем выше уровень энергии. Мнение, что чем больше мы себя разгрузим, тем больше останется сил не оправдывает себя – так человек только привыкает лениться. Всевозможные сервисы доставки на дом, парикмахерские, находящиеся в том же доме, возможность пообщаться с друзьями по скайпу, а новые материки посмотреть по видео оставляют человека в четырех стенах, лишают мотивацию и обедняют эмоциональную сферу (посмотреть на фото жирафа и потрогать его нос – впечатления находящиеся крайне далеко друг от друга). Посмотрите на человека, совмещающего работу, учебу, курсы, по вечерам играющего в баре, да еще и влюбившегося – такой успеет побывать еще на четырех выставках и смотаться на выходные в Вену, пока вы неделю заставляете себя выйти и купить сломавшуюся полочку. Чем меньше в жизни событий, тем больше занимает подготовка даже к мелочному, а когда день в движении, то подобные задачи решаются легко и на бегу.

Позитивное настроение и любовь наполняют таким количеством энергии, что человек может обходиться без еды, в состоянии депривации сна, выполняя множество работы, при этом не чувствуя недомогания или снижения каких-либо процессов. Кажется, что любовь не подчинена сознанию, но если расширить до любви к своему городу или выполняемой деятельности, к животным и красивым людям, осеннему парку и вкусной еде – то источников наполнения энергией станет значительно больше. Так можно радовать себя, фотографируя улыбки незнакомых людей или приготовив новый пирог для друзей, отправившись в ближайший город или насобирав по дороге на работу красивый букет. Влюбленность в жизнь, а не только в человека поднимает уровень жизненной энергии высокого и надолго.

Внутренняя энергия человека

Внутренняя энергия представляет собой то, как человек сам может охарактеризовать свое состояние, т.е. не только аспект физического состояния, а ощущение наличия сил и желаний. Ведь можно быть абсолютно физически в ресурсе, но лежать вторую неделю, потому что «нет сил». Вот именно про это жизненное ощущение наполненности или пустоты и сигнализирует внутренняя энергия.

При высоком уровне внутренней энергии человек чувствует свои желания, и они у него постоянно появляются органично текущему моменту (будь то потребность организма в молочном или души в путешествиях). Характерна любознательность, как стремление к обучению и как живой интерес к происходящему вокруг. Человек с высокой внутренней энергией оказывается постоянно включенным и находящемся в осознанном состоянии, нет лени или скуки, а присутствует постоянный интерес и мобилизация. В принципе, даже на самой скучной конференции, если есть внутренняя наполненность, то именно этот человек почерпнет множество интересной и полезной информации, заведет новые знакомства и презентует свою деятельность. Воодушевление и творческий полет, сопровождающие внутреннюю энергию помогают легко и качественно выполнять даже сложную и монотонную работу. Если есть много внутренней энергии, то это рождает много желаний, много сил и много возможностей.

Когда энергии мало, то уменьшается и вся остальная жизнь. Снижается количество и амбициозность желаний, сводя их до удовлетворения физических потребностей и просмотра ленты в соцсетях. Нет интереса к новому и тому, что окружает, скорее это воспринимается, как требующее много усилий или вызывающее скуку и лень. Уровень настроения обычно соответствует уровню энергии, а соответственно при низкой энергии возможны депрессивные расстройства или апатичные состояния, производительность труда падает, внимание нарушается. Если где-то внутри человека еще есть желание, то его исполнение не возможно – у человека просто отсутствуют ресурсы, чтобы увидеть пути осуществления или силы, чтобы приложить их, или настойчивость, чтобы продолжать действовать, после нескольких провальных попыток.

Кажется, что только недостаток внутренней энергии негативен и возникает желание ее копить, но энергия – это движение, поэтому замкнутая внутри, не направленная на действия, припрятанная на потом, она быстро портится и отравляет жизнь. С внутренней энергией подходит аналогия с физической – если вы съели много калорий, то у вас появился запас энергии, а дальше вы можете его потратить на добычу следующей порции и еды и чего-то еще, либо же отложить про запас и получить лишний все и отсутствие продвижения. Именно в обмене и циркуляции находится ответ на вопрос как обращаться с собственной энергией.

Негативная энергия человека

Помимо своего уровня развития, человеческая энергия также имеет и направленность – негативную или позитивную. Человек может находиться в ресурсе, иметь очень высокий уровень внутренней энергии и направлять ее на разрушение собственной жизни, окружающих или пространства. Также при низком уровне собственной энергии, человек может высасывать энергию из окружающих, заражать свои плохим настроением, пессимизмом и бездеятельностью.

Если остановиться детальнее, то поведение тех, кто сам имеет много энергии, но направляет ее в негативное русло обусловлено мотивацией человека или его личными психотравмами. Возможно, остаются подавленные, непризнанные желания, вылезающие на свет в виде зависти, поскольку невозможно просто спрятать от себя свои потребности или уничтожить их, и если нет легального, одобренного сознанием способа, то они проявляются иными формами. Женщина, воспитанная в пуританской семье будет портить репутацию сотруднице, позволяющей себе легкое общение с мужчинами, не из вредности, а из того, что себе запрещает подобное поведение, но очень хочется и тогда смотреть на то, как это успешно делают другие, становится невыносимо. Когда человека задели за живое, отобрали самое значимое, уровень энергии может подняться до максимального, имея перед собой одну цель – отомстить. Так, солдаты, на чьих глазах убивали их семью, потом могли преследовать обидчика без сна и еды, преодолевая нечеловеческие расстояния и препятствия для того, чтобы также бесчеловечно вырезать всех, кто был дорог убийце его семьи. Сила и энергия всегда дается на что-то и если заветное желание человека негативно, то сила дастся и на это.

Человек с незалеченной психотравмой может реагировать неадекватно ситуации, используя свою силу для того, чтобы получить вашу любовь, но не заботой и помощью, а шантажом, угрозами и манипуляциями. Все это проявления активной негативной энергии по различным причинам и стоит, как уметь их устранить, так и научиться взаимодействовать с такими людьми.

В случае если собственная энергия у человека снижена, то возможен вариант распространения на окружающих такого жизневосприятия. Скорее всего, человек будет делать это не осознанно, ведь при низком уровне собственной энергии мир действительно кажется серым, небезопасным и бесперспективным, но вот их постоянные рассказы и доводы в пользу подобного могут многих убедить и снизить энергию еще и у этих людей. Настроение передается от человека к человеку, а уровень энергии распределяется по принципу сообщающихся сосудов, поэтому общаясь с опустошенными людьми, будьте готовы к потере собственной энергии, при этом не факт, что у другого уровень существенно восполнится. Многие интуитивно чувствуют эту закономерность и когда сталкиваются с нехваткой собственной энергии, стараются подпитаться от других (еще это называется энергетическим вампиризмом), пытаясь вызвать ссору, вспышку негативных эмоций или путем постоянного жалования на жизнь, уничижением самооценки собеседника и прочим снижением настроения.

Как защитить себя от негативной энергии людей

В ежедневной жизни, если не вести затворнический образ жизни, встречаются разные люди, в том числе те, чья энергия для нас негативна. Конечно, можно ограничить свой близкий круг и не пускать подобных личностей, но это могут быть и попутчики в транспорте и сотрудники, общения с которыми не избежать, а значит нужно противостоять негативному влиянию.

Работайте над стабилизацией собственного эмоционального фона и старайтесь не поддаваться негативным эмоциям. Мы теряем энергию, наполняя ею других, когда злимся или нервничаем, когда позволяем навязчивые жалобы или манипуляции. Учитесь отличать просьбу о помощи от пустого нытья, любовь от поедания вашей энергии, поскольку часто встречаются именно эти виды подпитки вашей энергией (подруга, жалующаяся на все, но не принимающая ваши советы, партнер, угрожающий суицидом – не давайте им обратной эмоциональной связи и такое выматывающее поведение прекратится). Если регулировать эмоции не получается, даже зная, что все это направлено вам во вред, то вместо контроля эмоций регулируйте свою мыслительную деятельность (обычно это удается легче). Пока вам говорят текст, явно способный зацепить вас за живое, думайте о своих рабочих делах, составляйте планы на завтра, считайте расходы на покупки, а голос говорящего пусть фоном, словно радио в такси.

Следите за тем, кому вы открываетесь, с кем делитесь не только сокровенным, но и личным мнением, отношением, предпочтениями. Мы много информации оставляем о себе в интернете и социальных опросах, рассказываем о своем семейном положении и жизни незнакомым людям – все создает пути, по которым другие легко могут нанести вам удар, намеренный или нет, надавить на слабые места. Сюда же относится вовлечение в споры – чем меньше ваших эмоций и внутренних сил будет направлено на выяснение истины, тем лучше. Когда вы ощущаете, что трясутся руки, а свою позицию вы доказываете криком – значит, вы слили свою энергию оппоненту. Выигранный спор может быть лишь уловкой, тогда как от вас нужны эмоции, расшатанная нервная система и поток информации, который вы будет слабо контролировать, находясь в подобном состоянии. Попробуйте согласиться и уйти от дальнейшего обсуждения, и понаблюдать, что будет происходить с вашим оппонентом.

Может возникнуть желание бороться с негативными проявлениями в других людях, попытаться показать им источники более гармоничной напитки своего ресурса – тогда стоит заняться собственным уровнем жизненной энергии, сделать что-то для себя, а не брать ответственность за всех остальных. Оставьте людям их выбор и их ответственность.

Автор: Практический психолог Ведмеш Н.А.

Спикер Медико-психологического центра «ПсихоМед»

это… Потенциальная и кинетическая энергия. Что такое энергия в физике?

Энергия – это то, благодаря чему существует жизнь не только на нашей планете, но и во Вселенной. При этом она может быть очень разной. Так, тепло, звук, свет, электричество, микроволны, калории представляют собой различные виды энергии. Для всех процессов, происходящих вокруг нас, необходима эта субстанция. Большую часть энергии все сущее на Земле получает от Солнца, но имеются и другие ее источники. Солнце передает ее нашей планете столько, сколько бы выработали одновременно 100 млн самых мощных электростанций.

Энергия - это

Что такое энергия?

В теории, выдвинутой Альбертом Эйнштейном, изучается взаимосвязь материи и энергии. Этот великий ученый смог доказать способность одной субстанции превращаться в другую. При этом выяснилось, что энергия является самым важным фактором существования тел, а материя вторична.

Энергия – это, по большому счету, способность выполнять какую-то работу. Именно она стоит за понятием силы, способной двигать тело или придавать ему новые свойства. Что же означает термин «энергия»? Физика – это фундаментальная наука, которой посвятили свою жизнь многие ученые разных эпох и стран. Еще Аристотель использовал слово «энергия» для обозначения деятельности человека. В переводе с греческого языка «энергия» — это «деятельность», «сила», «действие», «мощь». Первый раз это слово появилось в трактате ученого-грека под названием «Физика».

В общепринятом сейчас смысле данный термин был введен в обиход английским ученым-физиком Томасом Юнгом. Это знаменательное событие произошло в далеком 1807 году. В 50-х годах XIX в. английский механик Уильям Томсон впервые использовал понятие «кинетическая энгергия», а в 1853 г. шотландский физик Уильям Ренкин ввел термин «потенциальная энергия».

Сегодня эта скалярная величина присутствует во всех разделах физики. Она является единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи. Другими словами, она представляет собой меру преобразования одних форм в другие.

Энергия (физика)

Единицы измерения и обозначения

Количество энергии измеряется в джоулях (Дж). Эта специальная единица в зависимости от вида энергии может иметь разные обозначения, например:

  • W – полная энергия системы.
  • Q – тепловая.
  • U – потенциальная.

Виды энергии

В природе существует множество самых разных видов энергии. Основными из них считаются:

  • механическая;
  • электромагнитная;
  • электрическая;
  • химическая;
  • тепловая;
  • ядерная (атомная).

Есть и другие виды энергии: световая, звука, магнитная. В последние годы все большее число ученых-физиков склоняются к гипотезе о существовании так называемой «темной» энергии. Каждый из перечисленных ранее видов данной субстанции имеет свои особенности. Например, энергия звука способна передаваться при помощи волн. Они способствуют возникновению вибрации барабанных перепонок в ухе людей и животных, благодаря которой можно слышать звуки. В ходе различных химических реакций высвобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности всех организмов. Любое топливо, продукты питания, аккумуляторы, батарейки являются хранилищем этой энергии.

Наше светило дает Земле энергию в виде электромагнитных волн. Только так она может преодолеть просторы Космоса. Благодаря современным технологиям, таким как солнечные батареи, мы можем использовать ее с наибольшим эффектом. Излишки неиспользованной энергии аккумулируются в особых энергохранилищах. Наряду с вышеперечисленными видами энергии часто используются термальные источники, реки, приливы и отливы океана, биотопливо.

Закон энергии

Механическая энергия

Этот вид энергии изучается в разделе физики, называемом «Механикой». Она обозначается буквой Е. Ее измерение осуществляется в джоулях (Дж). Что собой представляет эта энергия? Физика механики изучает движение тел и взаимодействие их друг с другом либо с внешними полями. При этом энергия, обусловленная движением тел, называется кинетической (обозначается Ек), а энергию, обусловленную взаимодействием тел или внешних полей, именуют потенциальной (Еп). Сумма движения и взаимодействия представляет собой полную механическую энергию системы.

Для расчета обоих видов существует общее правило. Для определения величины энергии следует вычислить работу, необходимую для перевода тела из нулевого состояния в данное состояние. При этом чем больше работа, тем большей энергией будет обладать тело в данном состоянии.

Разделение видов по разным признакам

Существует несколько видов разделения энергии. По разным признакам ее делят на: внешнюю (кинетическую и потенциальную) и внутреннюю (механическую, термическую, электромагнитную, ядерную, гравитационную). Электромагнитная энергия в свою очередь подразделяется на магнитную и электрическую, а ядерная – на энергию слабого и сильного взаимодействия.

Кинетическая

Любые движущиеся тела отличаются наличием кинетической энергии. Она часто так и называется — движущей. Энергия тела, которое движется, теряется при его замедлении. Таким образом, чем быстрее скорость, тем больше кинетическая энергия.

изменение энергии

При соприкосновении движущегося тела с неподвижным объектом последнему передается часть кинетической, приводящая и его в движение. Формула энергии кинетической следующая:

  • Ек = mv2 : 2,
    где m — масса тела, v – скорость движения тела.

В словах эту формулу можно выразить следующим образом: кинетическая энергия объекта равна половине произведения его массы на квадрат его скорости.

Потенциальная

Этим видом энергии обладают тела, которые находятся в каком-либо силовом поле. Так, магнитная возникает, когда объект находится под действием магнитного поля. Все тела, находящиеся на земле, обладают потенциальной гравитационной энергией.

В зависимости от свойств объектов изучения они могут иметь различные виды потенциальной энергии. Так, упругие и эластичные тела, которые способны вытягиваться, имеют потенциальную энергию упругости либо натяжения. Любое падающее тело, которое было ранее неподвижно, теряет потенциальную и приобретает кинетическую. При этом величина этих двух видов будет равнозначна. В поле тяготения нашей планеты формула энергии потенциальной будет иметь следующий вид:

  • Еп = mhg,
    где m — масса тела; h – высота центра массы тела над нулевым уровнем; g – ускорение свободного падения.

В словах эту формулу можно выразить так: потенциальная энергия объекта, взаимодействующего с Землей, равна произведению его массы, ускорению свободного падения и высоты, на которой оно находится.

Эта скалярная величина является характеристикой запаса энергии материальной точки (тела), находящейся в потенциальном силовом поле и идущей на приобретение кинетической энергии за счет работы сил поля. Иногда ее называют функцией координат, являющейся слагаемым в лангранжиане системы (функция Лагранжа динамической системы). Эта система описывает их взаимодействие.

Потенциальную энергию приравнивают к нулю для некой конфигурации тел, расположенных в пространстве. Выбор конфигурации определяется удобством дальнейших вычислений и называется «нормировкой потенциальной энергии».

Энергия газа

Закон сохранения энергии

Одним из самых основных постулатов физики является Закон сохранения энергии. В соответствии с ним, энергия ниоткуда не возникает и никуда не исчезает. Она постоянно переходит из одной формы в другую. Иными словами, происходит только изменение энергии. Так, например, химическая энергия аккумулятора фонарика преобразуется в электрическую, а из нее – в световую и тепловую. Различные бытовые приборы превращают электрическую в свет, тепло или звук. Чаще всего конечным результатом изменения являются тепло и свет. После этого энергия уходит в окружающее пространство.

Закон энергии способен объяснить многие физические явления. Ученые утверждают, что общий объем ее во Вселенной постоянно остается неизменным. Никто не может создать энергию заново или уничтожить. Вырабатывая один из ее видов, люди используют энергию топлива, падающей воды, атома. При этом один ее вид превращается в другой.

В 1918 г. ученые смогли доказать, что закон сохранения энергии представляет собой математическое следствие трансляционной симметрии времени — величины сопряженной энергии. Другими словами, энергия сохраняется вследствие того, что законы физики не отличаются в различные моменты времени.

Формула энгергии

Особенности энергии

Энергия – это способность тела совершать работу. В замкнутых физических системах она сохраняется на протяжении всего времени (пока система будет замкнутой) и представляет собой один из трех аддитивных интегралов движения, сохраняющих величину при движении. К ним относятся: энергия, момент импульса, импульс. Введение понятия «энергия» целесообразно тогда, когда физическая система однородна во времени.

Внутрення энергия тел

Она представляет собой сумму энергий молекулярных взаимодействий и тепловых движений молекул, составляющих его. Ее нельзя измерить напрямую, поскольку она является однозначной функцией состояния системы. Всегда, когда система оказывается в данном состоянии, ее внутренняя энергия имеет присущее ему значение, независимо от истории существования системы. Изменение внутренней энергии в процессе перехода из одного физического состояния в другое всегда равно разности между ее значениями в конечном и начальном состояниях.

Использование энергии

Внутренняя энергия газа

Помимо твердых тел, энергию имеют и газы. Она представляет собой кинетическую энергию теплового (хаотического) движения частиц системы, к которым относятся атомы, молекулы, электроны, ядра. Внутренней энергией идеального газа (математической модели газа) является сумма кинетических энергий его частиц. При этом учитывается число степеней свободы, представляющее собой число независимых переменных, определяющих положение молекулы в пространстве.

Использование энергии

С каждым годом человечество потребляет все большее количество энергоресурсов. Чаще всего для получения энергии, необходимой для освещения и отопления наших жилищ, работы автотранспорта и различных механизмов, используются такие ископаемые углеводороды, как уголь, нефть и газ. Они относятся к невозобновимым ресурсам.

К сожалению, только незначительная часть энергии добывается на нашей планете с помощью возобновимых ресурсов, таких как вода, ветер и Солнце. На сегодняшний день их удельный вес в энергетике составляет всего 5 %. Еще 3 % люди получают в виде ядерной энергии, производимой на атомных электростанциях.

Невозобновляемые ресурсы имеют следующие запасы (в джоулях):

  • ядерная энергия – 2 х 1024;
  • энергия газа и нефти – 2 х 10 23;
  • внутренне тепло планеты – 5 х 1020.

Годовая величина возобновляемых ресурсов Земли:

  • энергия Солнца – 2 х 1024;
  • ветер – 6 х 1021;
  • реки — 6,5 х 1019;
  • морские приливы — 2,5 х 1023.

Только при своевременном переходе от использования невозобновляемых запасов энергии Земли к возобновляемым человечество имеет шанс на долгое и счастливое существование на нашей планете. Для воплощения передовых разработок ученые всего мира продолжают тщательно изучать разнообразные свойства энергии.

Что такое энергия? объяснено — Управление энергетической информации США (EIA)

Энергия — это способность выполнять работу

Ученые определяют энергию как способность выполнять работу. Современная цивилизация возможна, потому что люди научились преобразовывать энергию из одной формы в другую, а затем использовать ее для работы. Люди используют энергию для ходьбы и езды на велосипеде, для передвижения автомобилей по дорогам и лодок по воде, для приготовления пищи на печах, для изготовления льда в морозильных камерах, для освещения наших домов и офисов, для производства продуктов и для отправки космонавтов в космос.

  • Тепло
  • Свет
  • Движение
  • Электрооборудование
  • Химическая промышленность
  • Гравитационный
  • Потенциальная или накопленная энергия
  • Кинетическая или рабочая энергия

Энергия может быть преобразована из одной формы в другую. Например, пища, которую ест человек, содержит химическую энергию, и тело человека хранит эту энергию до тех пор, пока он или она не использует ее в качестве кинетической энергии во время работы или игры.Сохраненная химическая энергия в угле или природном газе и кинетическая энергия воды, текущей в реках, могут быть преобразованы в электрическую энергию, которая, в свою очередь, может быть преобразована в свет и тепло.

Источники энергии можно разделить на возобновляемые и невозобновляемые

Существует множество различных источников энергии, которые можно разделить на две основные категории:

  • Возобновляемые источники энергии, легко восполняемые
  • Невозобновляемые источники энергии, которые трудно восполнить

Возобновляемые и невозобновляемые источники энергии могут использоваться в качестве первичных источников энергии для производства полезной энергии, такой как тепло, или они могут использоваться для производства вторичных источников энергии, таких как электричество и водород.

Последнее обновление: 18 июня 2020 г.

,

Что такое энергия?

В самом широком смысле слова энергия — это все, что существует. Если говорить более точно, энергия — это иллюзорная величина, которая позволяет системе влиять на другие системы. Существует множество различных типов энергии и еще больше способов их классификации. Тепло, свет и масса, вероятно, являются тремя наиболее известными способами количественной оценки отдельных фракций.

Термодинамика технически изучает тепло, но она охватывает все формы энергии.Итак, вы знаете, что термодинамика обычно используется для выражения энтропии, а энтропия может использоваться для выражения информации. Ага. Информация — это энергия. Когда я сказал, что энергия — это все, что существует, я не имел в виду это легкомысленно. Хотя существует много видов энергии, ваш вопрос все еще остается в силе: что такое энергия? Согласно нашему нынешнему пониманию Вселенной, энергия просто есть. Это фундаментальная и абстрактная величина, из которой состоит вся вселенная и все в ней. Поэтому более содержательный ответ заключается в том, что энергия — ЭТО вселенная (а вселенная — это энергия).

То, как все различные выражения энергии взаимодействуют друг с другом, является принципиально важным понятием в физике, потому что когда вы сводите физику к ее самой основной сути, это просто изучение природы и взаимодействий, происходящих под микроскопом с различными формы энергии.

Щелкните изображение, чтобы увидеть полную картину (или щелкните здесь).

Поскольку на самом деле нет реального определения энергии в целом, я потрачу немного времени на более общие способы количественной оценки энергии.Хотя мне нужно было написать целую библиотеку книг, чтобы дать достаточно информации по каждому виду энергии, вы должны найти список подходящим. Начнем с наиболее очевидной формы;

Свет:

Свет, наверное, самый интересный вид энергии. Он действует вопреки почти всему остальному. Самый простой пример этого — тот факт, что свет, в отличие от всего остального, способен двигаться со скоростью света (что могло бы оказаться катастрофическим для нашего понимания физики, если бы что-то еще могло).2) и многие другие увлекательные качества.

Тепло:

Тепло наиболее важно, когда речь идет об атомах. Обычно выражается как уровень возбуждения электронов, который можно увидеть по их орбитам. Хотя это объяснение кажется до боли заурядным по сравнению с реальностью значения жары. В физике о тепле нечасто говорят в этом смысле; вместо этого это считается энтропией. Энтропию можно объяснить несколькими способами. Мой личный фаворит — Леонард Сасскинд, который сказал (что-то похожее на) : «Энтропия — это причина, по которой парковать спортивный автомобиль в тропическом лесу на 500 лет — плохая идея.« Энтропия может рассматриваться как потеря информации, распад системы, выравнивание энергии и причина, по которой вечные двигатели абсолютно невозможны (для вас нет свободной энергии).

Распространенная шутка о первых трех законах термодинамики состоит в том, что они таковы:
Вы не можете выиграть
Вы не можете связать
Вы не можете бросить

Другими словами, если бы экономика работала как энтропия, Самая низкая сумма, которую вы могли бы потратить, чтобы получить один доллар, была бы один доллар и один цент.Энтропия — это способ вселенной постоянно вызывать у вас разочарование, даже если вы этого не осознаёте.

Оригинальный автор = неизвестен

Но энтропия на самом деле не так уж плоха. Если бы не энтропия, Вселенная была бы более или менее такой же, какой она была, когда была совершенно новой. Несомненно, энтропия вызывает деградацию организованных систем (как в примере со спортивным автомобилем), но если существующая система не деградирует, не остается много места для появления новой.

Масса:

Самый простой способ выразить энергию в массе был предложен Эйнштейном в его бессмертном уравнении E = mc ^ 2, но, возможно, это не для всех.Я собираюсь для удобства игнорировать физику элементарных частиц, потому что это займет много времени, чтобы даже дать обзор, поэтому вместо этого я каталогизирую некоторые из наиболее известных способов, которыми масса обладает способностью влиять на другие системы.

Кинетическая энергия:

Кредит: 123rf: Пользователь: blueone

Вероятно, тип энергии, с которым вы наиболее знакомы. Это причина, по которой молотки могут забивать гвозди, пар может приводить в движение поезда, а бомбы могут взрывать города. Довольно хорошо насыщенный Ньютоном в его законах движения, суть этого состоит в том, что вещество имеет тенденцию оставаться тем же самым, пока не столкнется с чем-то другим.Итак, если что-то стоит на месте, оно склонно стоять на месте, пока что-то, что не стоит на месте, не наткнется на него и не заставит его двигаться. Если что-то движется, оно склонно продолжать движение в том же направлении с той же скоростью, пока не наткнется на что-то еще, и в этом случае оно может либо изменить скорость / направление, либо полностью остановиться.

Потенциальная энергия:

Хотя в химии это намного сложнее, я резюмирую потенциальную энергию, говоря, что это кинетическая энергия, которой еще не было.

Гравитация:

Изображение предоставлено: Как работает материал

Одним из свойств массы является гравитация. Все, что имеет массу, имеет гравитацию, и все, что имеет гравитацию, имеет массу. Это самый большой способ воздействия массы на другие системы, поскольку она распространяется со скоростью света во всех направлениях, воздействуя массой на все остальное в этом радиусе. Что касается гравитации, то ее значение постоянно уменьшается с увеличением расстояния, но никогда не будет равно нулю. Если у вас достаточно времени, серьезность чего-либо повлияет на все остальное.Это впечатляет, если учесть, что кинетическая энергия обычно влияет только на одну вещь за раз.

Хотя этот список далеко не полный, теперь, по крайней мере, у вас есть базовое понимание важности (и значения) энергии в физике.

.

что это? Как вы можете это определить?

Energy - Earth

Что такое энергия? Как это можно определить?

В 2011 году я опубликовал книгу «Сдвиг в сознании». При проведении исследования для книги я натолкнулся на определение, которое меня запомнило: «Это нефизическая сила , которая содержит потенциал для активности». Давайте сделаем еще один шаг и посмотрим на различные энергии.

Кинетическая энергия — это сила , которая может заставить объекты двигаться.Энергия, хранящаяся в дереве, будет высвобождаться, когда кусок дерева сгорит. Солнечный свет, электромагнитные импульсы, звуковые волны и радиоволны — это разные типы энергии, и большинство из них можно измерить с помощью обычных технологий. Например, электрокардиограмма может уловить энергетическое поле сердца.

Мобильный телефон может принимать энергию, передаваемую спутником, и преобразовывать ее в голос. Вольтметр может измерять электрическое напряжение / частоту практически во всех типах приборов.

Энергия не ограничивается только измеряемыми частотами. Некоторые частоты невозможно измерить или услышать. Собачий свисток — один из таких примеров. Мы можем измерить звук собачьего свистка, но не можем услышать звук, который он издает. С другой стороны, собаки могут улавливать такие звуки, потому что их слух работает на более высоких частотах.

океан энергий

Energy - Earth

Есть , океан энергий , и хотя мы не можем воспринимать их нашими пятью чувствами, они действительно влияют на нас.Например, жизненная энергия , известная как ци или ци в Китае и как прана на санскрите (один из старейших языков в индоарийской ветви языков) . Жизненная сила ци / ци / прана существует внутри нас, через нас и вокруг нас.

Мир, с которым мы все знакомы, физический, мир материи, не единственный, в котором мы движемся и взаимодействуем. Долгое время ученые думали, что «материя — это все, что имеет значение», но они ошибались.Каждый день, когда вы встаете, принимаете душ и идете на работу, каждый шаг проходит через две стороны реальности одновременно.

Ваше физическое тело ходит в мире материи, но более тонкий аспект вас, сотканный внутри и по всему вашему физическому телу, движется и взаимодействует на уровне чистой энергии.

,

Наука об энергии — Введение в энергию и способы ее использования

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 29 июля 2020 г.

Попытайтесь придумать что-нибудь, что не требует энергии и вас далеко не уедешь. Даже думать — даже думать об энергии! — необходимо немного энергии, чтобы это произошло. На самом деле все, что происходит в мир использует ту или иную энергию. Но что такое энергия?

Энергия — это немного загадка.В большинстве случаев мы этого не видим, но это повсюду вокруг нас. Револьверные автомобильные двигатели сжигают энергию, горячие чашки кофе удерживают энергию, уличные фонари, которые светят ночью, используют энергии, спящие собаки тоже используют энергию — абсолютно все, что вы можно думать об использовании энергии тем или иным способом. Энергия волшебная вещь, которая заставляет происходить другие вещи. Все в мире либо энергия или материя («вещи» вокруг нас) и даже материя, когда вы действительно приступить к нему, это своего рода энергия!

Изображение: Сверхновая — это остатки взрывающейся звезды, и это, пожалуй, самый впечатляющий выброс энергии, который вы можете получить.Это гигантский взрыв пылевого газа диаметром 14 световых лет. (примерно 132 миллиарда километров) и взлетает со скоростью 2 000 км в секунду (или 4 миллиона миль в час). Фото любезно предоставлено NASA Jet Propulsion Лаборатория (NASA-JPL).

Потенциальная энергия и кинетическая энергия

Хотя в мире много видов энергии, все они падают на две большие категории: потенциальная энергия и кинетический энергия. Когда энергия накапливается и ждет своих дел, мы назовите это потенциальной энергией; «потенциал» просто означает, что энергия имеет способность делать что-то полезное позже.Когда накопленная энергия используется для что-то, мы называем это кинетической энергией; «кинетический» означает движение и, как правило, когда накопленная энергия расходуется, это заставляет вещи двигаться или происходить.

Легко найти примеры как потенциальной энергии, так и кинетической энергии. энергия в мире вокруг нас. Если вы толкнете валун в гору, вы обнаружите, что это настоящее усилие, чтобы добраться до вершины. Это потому что сила тяжести постоянно пытается тянуть вас (и валун) назад вниз. В науке мы говорим, что вам нужно работать против силы тяжести, чтобы подтолкнуть валун вверх по склону.Выполнение работы означает вы должны использовать энергию: мышцы вашего тела должны преобразовывать сахар и жир, чтобы получить энергию, необходимую для толкания валуна. Где же эта энергия идет? Хотя вы используете энергию во время подъема, ваше тело и валун также получает энергию — потенциальную энергию. Когда валун находится на на вершине холма, вы можете отпустить его, чтобы он снова скатился вниз. Это может скатывается, потому что в нем накоплена потенциальная энергия. Другими словами, это имеет потенциал сам по себе скатиться с холма.

Когда валун начинает катиться с холма, его потенциальная энергия наверху постепенно превращается в кинетическую энергию.Когда мы говорим о кинетической энергии мы обычно имеем в виду энергия есть у чего-то, потому что оно движется. Все, что имеет массу (содержит какое-то вещество, занимающее объем) и движется определенная скорость (или скорость) имеет кинетическую энергию. Чем больше масса имеет и чем быстрее он движется (чем выше скорость), тем более кинетический энергия у него есть. Если грузовик и легковой автомобиль едут параллельно друг другу по шоссе на той же скорости у грузовика больше кинетической энергии чем автомобиль, потому что он имеет гораздо большую массу.(Подробнее о наука движения.)

Многие вещи, которые мы делаем каждый день, связаны с преобразованием энергии из потенциальной в кинетическую. Поднимитесь по веревке со скалы, и чем выше вы подниметесь, тем больше у вас будет потенциальной энергии. Если вы спускаетесь вниз, ваша потенциальная энергия при движении превращается в кинетическую. Посредством когда вы достигнете дна, кинетическая энергия превратилась в тепло (ваше восхождение оборудование и веревка станут на удивление горячими) и звук (веревка будет издавать звук, когда вы спускаетесь вниз).

Artwork: Вы получаете потенциальную энергию каждый раз, когда поднимаетесь по лестнице. Ваши мышцы тянут ваше тело против силы тяжести, выполняя работу. Теоретически потенциальная энергия, которую ваше тело приобретает при подъеме, точно такая же, как и энергия пищи, которую оно теряет: одна форма энергии просто преобразуется в другую. (На практике вам нужно использовать больше энергии, чем вы думаете, потому что ваше тело тратит довольно много энергии в этом процессе.) На вершине лестничного пролета вы можете превратить накопленную потенциальную энергию обратно в кинетическую энергию (движение ) различными способами, такими как скольжение по перилам или прыжок с пожарного шеста! Вы можете проследить каждую частичку энергии, которую ваше тело использует, до еды, которую вы едите, которая поступает от животных и растений и, в конечном итоге, от Солнца.

Другие виды потенциальной и кинетической энергии

Фото: Вот это я называю кинетической энергией! Космический корабль движется со скоростью примерно 40 000 км / ч (25 000 миль в час или 11 000 м / с). когда он снова выходит на орбиту Земли. Если предположить, что он весит около 30 000 кг, то, по моим расчетам, у него достаточно энергии для питания электрический тостер постоянно около 30 лет! Фотография Аполлона-8, сделанная в 1968 году ВВС США любезно предоставлена ​​НАСА в палате общин.

Вещи могут иметь потенциальную и кинетическую энергию по другим причинам.Вот еще несколько примеров. Грозовая туча, проносящаяся над головой, имеет » потенциал «высвобождать электрическую энергию в виде огромных молний. другими словами, мы говорим, что у него есть электрический потенциал энергия. предполагать вы хотите выпустить стрелу из лука. Когда вы оттягиваете резинку тетиву, вы должны растянуть ее намного больше ее естественной формы. Как и ты сделайте это, вы дадите ему то, что известно как эластичный потенциальная энергия (иногда его еще называют механическим потенциалом энергия). когда вы отпускаете тетиву, она использует накопленную потенциальную энергию для стрельбы стрелка в воздухе.

Подобно тому, как существует несколько видов потенциальной энергии, существуют также различные виды кинетической энергии. Когда грозовая туча выпускает электрическая потенциальная энергия как молния, гигантские искры летят с неба наземь. Молния — огромная электрическая ток (поток электричества), движущихся по воздуху — иными словами, это то, что мы может называться «электрическая кинетическая энергия». Мы также можем думать о звук, тепло и свет как примеры кинетической энергии, потому что они вовлекают перемещение энергии из одного места в другое.

Фото: Молния — это огромный выброс потенциальной электрической энергии.

Тепловая энергия

Тепло — один из самых известных видов энергии в нашем мире, но это потенциальная энергия или кинетическая энергия? Собственно, может быть и то, и другое. Предположим, вы нагревали железный пруток в огне, чтобы он стал раскаленным докрасна. если ты окуните его в ведро с холодной водой, вы получите огромное количество пар. Энергия горячей панели переходит в воду и нагревает ее. тоже вверх, теряя при этом часть собственной энергии.Это означает, что горячий бар — бар с тепловой энергией — имеет потенциальную энергию: у него есть потенциал разогреть что-то еще.

Но горячий батончик также обладает кинетической энергией. Внутри железного прутка есть миллиарды атомов железа удерживаются вместе в жесткой структуре, называемой кристаллическая решетка. Это немного похоже на карабин с атомами на суставы. Хотя атомы практически закреплены в одном и том же месте, они постоянно покачиваясь. У каждого атома есть немного кинетической энергия. Чем больше вы нагреваете железный пруток и чем он горячее, тем Больше атомы колеблются — и тем больше у них кинетической энергии.В других словами, тепло удерживается внутри бара за счет колеблющихся атомов и их кинетическая энергия. Идея о том, что тепло вызывается атомами и молекулами движение известно как кинетический теория материи.

Горячие объекты любят передавать свою тепловую энергию другим объектам поблизости. Если вы прикоснетесь к чему-то горячему, часть его тепловой энергии попадет в вас — и ты обжечься. Это называется теплопроводностью. Но ты не нужно прикасаться что-нибудь, чтобы почувствовать его тепло. Если вы сядете на некотором расстоянии от ревущего огня, вы сможете почувствовать его тепловую энергию на щеках, даже если пламя на самом деле вас не касается.Это происходит потому, что огонь проходит энергия проходит через пустое пространство за счет процесса, называемого теплом излучение. Радиация — это то, как Солнце передает свою энергию на расстояние около 150 миллионов километров (93 миллиона миль). пустого пространства на Землю в путешествии, которое занимает чуть более 8 минут.

Тепловая энергия также движется третьим путем, известным как тепло. конвекция. Если вы поставите кастрюлю с супом на плиту и разогреете ее, нагрейте перемещается от плиты к сковороде за счет проводимости. Суп внизу сковороды быстро нагревается.Это делает его менее плотным («тонким»), чем суп над ним, поэтому он поднимается вверх. Когда теплый суп поднимается, он толкает более холодный суп наверху, и холодный суп отпадает вниз занять его место. Довольно скоро появляется что-то вроде невидимой петли образуются внутри супа, при этом постоянно передается тепловая энергия от плиты и циркулирует через жидкость вверху. это процесс — это также то, как тепло распространяется через воздушный шар от горелка внизу, поэтому она планомерно нагревает весь газ внутри.

Подробнее об этой теме читайте в нашей основной статье о тепле.

Производство и использование энергии

На фото: Солнце представляет собой впечатляющее собрание тепловой энергии. Большая часть нашей энергии прямо или косвенно исходит от Солнца. Это изображение было получено телескопом под названием Extreme Ultraviolet Imaging Telescope. часть Солнечной и гелиосферной обсерватории (SOHO), которая является совместным проектом Европейского космического агентства и НАСА. Фотография любезно предоставлена ​​Центром космических полетов имени Годдарда НАСА.

Откуда берется энергия? Хорошо, если у тебя есть чашка горячего кофе сидя на вашем столе, тепловая энергия, которую он содержит, изначально поступала от горячая вода, которую вы использовали для его приготовления. Горячая вода получает энергию от чайник, который вы поставили на плиту или включили в розетку. А откуда электричество? Скорее всего, из электростанция, которая сжигала топливо, такое как газ, уголь или нефть, чтобы высвободить энергия, которую он содержал. Но откуда взялась энергия в этом топливе? первоначально?

В эту энергетическую игру можно играть вечно, отслеживая энергию от одного вещь к другому — полностью к первоисточнику.Где бы ты ни начать с и как бы вы ни пошли, вы почти всегда заканчиваете в та же точка: Солнце. Этот гигантский огненный шар в космосе обеспечивает более 99 процентов энергии, которую мы используем на Земле. Ты можешь подумать солнечная энергия футуристично и непрактично, но на самом деле мир был солнечным работает с момента его создания. Игра в энергетическую игру показывает еще кое-что: мы никогда не сможем создать энергию или разрушить Это. Вместо этого все, что мы можем сделать, это преобразовать его из одной формы в другую. это идея, которая является одним из основных законов физики, известна как сохранение энергии.

Энергия, которую мы используем в повседневной жизни, делится на три основных категории: еда, которую мы едим, чтобы поддерживать наше тело, энергия, которую мы используем в наши дома, и топливо, которое мы заправляем в наши автомобили. Пища, которую мы едим, поступает от растений и животных, которые наш желудок переваривает, чтобы сахарное вещество, называемое глюкозой, которое кровь переносит по нашему телу для питания наших мышц. Все животные в конечном итоге получают энергию от растения, которые питаются солнечным светом. Растения похожи на живые солнечные панели, которые поглощают энергию Солнца и преобразуют ее в еда.Энергия, которую мы используем в своих домах, как правило, обеспечивается углем, газом, и масло. Эти три «ископаемых топлива» подземные поставки энергия, созданная миллионы лет назад, которую мы бурим, добываем или поверхность для удовлетворения наших энергетических потребностей сегодня. Большую часть энергии мы в наших автомобилях также используется масло. Проблема с ископаемым топливом в том, что мы используем их гораздо быстрее, чем создаем. Другая проблема заключается в том, что при сжигании ископаемого топлива образуется газ, называемый углекислый газ, который накапливается в атмосфере Земли и вызывает проблема, известная как глобальное потепление (климат изменение).

На фото: растения похожи на живые солнечные батареи. Удивительно думать, что природа произвела что-то, что может автоматически улавливать и очень эффективно накапливать солнечную энергию, лучшие ученые и инженеры мира все еще пытаются делать это!

Электричество — лучший вид энергии?

Ископаемые виды топлива, такие как нефть, газ и уголь, оказались чрезвычайно полезными для экономического развития человечества. Уголь питает промышленность революция в 18-19 веках, а нефть сделала возможным огромный рост личного транспорта после изобретение двигателя внутреннего сгорания.Газ, намного чище и более эффективное топливо, становится все более важным источником власть с середины 20 века. Но все эти виды топлива их недостатки. Уголь грязный и неэффективный. Масло существует в ограниченном количестве поставки в такие места, как Ближний Восток, и растущий спрос на них главный источник мировой напряженности и войн. Газ хоть и легко переехать место для размещения, может быть опасным при утечке или утечке. Превращение уголь, газ, нефть и другие виды топлива в электричество — способ сделать их гораздо более универсальный и полезный.

Электричество — это вид энергии обычно производится на электростанциях сжигание топлива. По данным EIA США, чуть менее 30 процентов электроэнергии, производимой в Соединенных Штатах, производится из угля. Внутри электростанции уголь сжигается в огромной печи, чтобы высвободить содержащуюся в нем энергию в виде тепла. Тепло используется для кипячения воды и производства пара, который превращает вращающийся пропеллероподобный механизм называется турбиной. Турбина подключен к электричеству или генератору, который производит электричество, когда его вращает турбина.

Самое замечательное в электричестве — это то, что оно настолько универсально. Почти любое топливо можно превратить в электричество. Как только электричество изготовлен на электростанции, его легко передать с одного места на другое. другой — над землей или под землей вдоль кабелей. Внутри домов, фабрики и офисы, электричество снова превращается в другие виды энергия с помощью широкого спектра устройств. Если у вас есть электроплита или тостер, он потребляет электроэнергию от электростанции и преобразует обратно в тепловую энергию для приготовления пищи.Свет в вашем доме преобразовывать электрическую энергию в световую (и, если вы не используете энергоэффективные лампочки, довольно много тепла). Ваш стерео или MP3-плеер включает электричество обратно в свет, а ваш мобильный телефон (мобильный телефон) использует его для создания радиоволн.

Энергетика будущего

На фото: подобные нефтеперерабатывающие заводы в будущем могут закрыться из-за истощения запасов нефти. Изображение Дэвида Парсонса любезно предоставлено Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (NREL).

По данным Министерства энергетики США, потребление энергии в мире прогнозируется. вырастет на 71 процент с 2003 по 2030 год. Около 85 процентов энергии, которую мы используем сегодня на Земле, поступает из ископаемое топливо, но так продолжаться не может. Ископаемое топливо будет рано или поздно закончатся и, даже если они продлятся дольше, чем ожидалось, они могут вывести глобальное потепление из-под контроля.

К счастью, поскольку большая часть энергии, которую мы используем, поступает от электричества, у нас есть альтернативы. Мы можем производить электричество, например, из энергии ветра, или солнечные панели.Мы можем сжигать мусор, чтобы генерировать тепло, которое будет приводить в движение станция. Мы можем выращивать так называемые «энергетические культуры» (биомассу), чтобы сжигать их в наших силах. станции вместо ископаемого топлива. И мы можем использовать огромные резервы тепла, удерживаемого внутри Земли, известного как геотермальная энергия. Все вместе, эти источники энергии известны как возобновляемые источники энергии, потому что они будут длиться вечно (или, по крайней мере, пока светит Солнце), не иссякая. Запасы возобновляемой энергии на Земле огромны. Океанская волна высотой 3 м (10 футов) имеет достаточно мощности на метр (3.3 фута) его ширины для питания 1000 лампочек. Если бы мы могли покрыть хотя бы один процент Пустыня Сахара с солнечными батареями (площадь немного меньше, чем объединенный Штаты), мы могли бы производить более чем достаточно электроэнергии для всей нашей планета.

Фото: В будущем нам нужно будет лучше использовать возобновляемые источники энергии. источники, такие как внутреннее тепло Земли (геотермальная энергия). Изображение Роберта Блэкетта, Геологическая служба Юты, любезно предоставлено Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL).

Нам также нужно быть умнее в использовании энергии. Создавая машины и устройства, которые выполняют ту же работу, но потребляют меньше энергии, мы может заставить нашу энергию пойти намного дальше. Это называется энергия эффективность (экономия энергии) и это вроде совершенно бесплатный способ создания мощность. Энергетические компании часто считают, что дешевле раздать тысячи энергоэффективные лампочки, чем строят новые электростанции.

А как насчет машин? В будущем большая часть наших автомобилей будет оснащена электричеством от бортовых батарей или аккумуляторных устройств, называемых топливные элементы, которые используют водородный газ для выработки электроэнергии и питания электродвигателей.Электромобили уже становятся популярными в таких местах, как Калифорния. Там и повсюду гибридные автомобили помогают производить масло идти дальше. В отличие от обычного автомобиля, гибридный автомобиль имеет два двигателя: один из них, стандартный бензиновый двигатель, используется для скоростной езды — по автострада, например; другой, компактный электродвигатель, питает машина чисто, тихо, качественно в городах.

Сегодня большая часть нашей электроэнергии поступает от удаленных электростанций. передается по огромным длинам кабеля.Для перемещения энергии требуется энергия из одного места в другое. Производство электроэнергии на удаленных электростанциях и передача его по проводам тратит около двух третей его энергии. Другими словами, если вы сожжете три тонны угля на электростанции, вы тратить две тонны на получение энергии из угля, делая электричество и передача электроэнергии потребителям. Вот почему здания будущее скорее всего, будут больше зарабатывать на своей местной власти, например, с солнечными батареями, ветряными турбинами, или тепловые насосы, которые «высасывают» накопленную энергию из земли под ногами.

Каждую секунду Солнце излучает больше энергии, чем энергия всех людей. на Земле будет использоваться через миллион лет. Не вся эта энергия достигает наша планета, и не все в том виде, в каком мы можем ее запечатлеть. Но если мы подумаем об энергии, которую мы используем, и использовать ее более разумно, нет причин, почему мы должны когда-нибудь закончиться — или почему мы должны испортить нашу планету для завтрашнего детей, когда мы производим энергию, которую используем сегодня.

Мир энергии

Какие регионы мира потребляют больше всего энергии?

Этот график показывает, что развитые страны потребляют гораздо больше энергии, чем развивающиеся страны.С 2009 года Китай в целом использовал больше энергии, чем любая другая страна в мире. (включая США).

Источник: составлено Explainthatstuff.com с использованием данных из Статистический обзор мировой энергетики BP 2020: первичная энергия (потребление), стр. 8, с данными за 2019 год. «Европа / Евразия» включает данные BP по Европе и СНГ.

Откуда берется мировая нефть?

Всего одиннадцать стран производят три четверти мировой нефти (в порядке выпуска это: США, Саудовская Аравия, Российская Федерация, Ирак, Канада, Объединенные Арабские Эмираты, Кувейт, Китай, Иран, Бразилия и Нигерия).Хотя Соединенные Штаты являются одним из крупнейших производителей нефти в мире, на сегодняшний день это также самый крупный потребитель нефти в мире. Он импортирует нефти больше, чем в любой другой стране — и почти на 50 процентов больше, чем в Китае. Хотя люди предполагают, что большая часть мировой нефти поступает из Ближнего Востока две трети поставляются из других частей мира.

Источник: составлено Explainthatstuff.com с использованием данных из Статистический обзор мировой энергетики BP 2020: добыча нефти, стр. 16 (данные за 2019 г.) и Статистический обзор мировой энергетики BP за 2018 год: добыча нефти, стр. 14 (данные за 2017 год).

Несмотря на это, на Ближнем Востоке по-прежнему находится почти половина общих доказанных запасов нефти в мире:

Источник: составлено Explainthatstuff.com с использованием данных из Статистический обзор мировой энергетики BP 2020: нефть (общие доказанные запасы), стр. 14 (данные за 2019 год).

Какие виды топлива обеспечивают мировую энергию?

Несмотря на все разговоры о «зеленой энергии», ископаемое топливо по-прежнему обеспечивает около 84 процентов всей мировой энергетики. Использование угля в настоящее время сокращается (с 30 процентов в 2015 г. до 27 процентов в 2019 году), в то время как возобновляемые источники энергии увеличиваются (с 2 процентов в 2015 году и 3 процентов в 2016 году). до 5 процентов в 2019 году).

Источник: Составлено Explainthatstuff.com с использованием данных из Статистического обзора мировой энергетики BP 2020: потребление в разбивке по видам топлива, стр. 9, с данными за 2019 год.

Сколько энергии мир будет использовать в будущем?

По данным Управления энергетической информации правительства США, мировое потребление энергии увеличится примерно на три четверти в период с 2000 по 2030 год, и удвоится с 2000 по 2040 год. Наибольший рост будет в развивающихся странах, таких как Китай и Индия (и других странах за пределами ОЭСР).

Источник: Составлено Explainthatstuff.com с использованием данных для мирового потребления энергии 1990–2040 гг., от Управления энергетической информации США (EIA): International Energy Outlook 2016. Цифры даны в квадриллионе БТЕ (британских тепловых единицах).

Дополнительные статистические данные по энергии см. Здесь …

,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о