L' énergie est la capacité d'un corps à effectuer une action ou un travail, ou un changement ou une transformation, et se manifeste lorsqu'elle passe d'un corps à un autre. Une matière a de l'énergie en raison de son mouvement ou de sa position par rapport aux forces agissant sur elle. Ce terme vient de l'expression grecque « enérgeia » et est appliqué dans différents domaines de la science tels que la chimie, la physique et l'économie.
Qu'est-ce que l'énergie
Table des matières
C'est la capacité de la matière à remplir une fonction en conséquence de sa constitution (énergie interne), de son mouvement (cinétique) et de sa position (potentiel). C'est une dimension équilibrée avec le travail, elle est donc évaluée dans les mêmes unités (en joules) au sein du système international. Selon le système physique, ou la manière dont il se manifeste, différentes formes de celui-ci sont prises en compte: mécanique, thermique, électrique, chimique, nucléaire, électromagnétique, etc.
Ceci est généralement mesurable ou mesurable, en plus d'être impliqué dans tous les styles d'action ou de réaction. Les réactions chimiques, les déplacements, les changements d' état de la matière, ou même l'état de repos, s'exposent à une quantité d'énergie dans une classe particulière.
L'un des fondamentaux de base souligne que l'énergie ne peut être ni créée ni détruite, comme établi par le principe de conservation de l'énergie, cependant, elle peut être transformée d'un type à un autre, tout comme cela se produit lorsque l'énergie électrique est utilisée (également connue comme lumière), comme le courant électrique, la chaleur, le son, la lumière et le mouvement.
Par conséquent, l'énergie totale d'un système éventuel reste permanente et dans l'univers, par conséquent, il ne peut y avoir ni création ni disparition de celui-ci, mais plutôt transfert d'un système à un autre, ou conversion d'une forme à une autre.
C'est donc le résultat de l'action par interactions ou commutation des quatre types de forces essentielles de la nature: électromagnétique, gravitationnelle, nucléaire forte et nucléaire faible.
Diverses ressources naturelles ou phénomènes de la nature sont capables de le fournir et de le fournir sous n'importe laquelle de ses formes, c'est pourquoi ils sont considérés comme des sources naturelles d'énergie ou des ressources énergétiques.
Il existe deux types de sources renouvelables qui, lorsqu'elles sont utilisées, ne sont pas épuisées, comme la lumière du soleil, le vent, la pluie, les courants fluviaux, etc. et les sources non renouvelables, qui s'épuisent lorsqu'elles sont utilisées, comme le pétrole, le gaz naturel ou le charbon.
Ce phénomène se manifeste continuellement autour de nous, et il se produit dans la nature sous de nombreuses formes; cinétique (énergie qu'un corps a en mouvement), potentiel (énergie qu'un corps a provoquée par sa position dans l'espace), électrique (capable d'allumer une ampoule ou de faire fonctionner un moteur), chimie (contenue dans des batteries et batteries, dans les carburants ou dans l'alimentation), thermique, nucléaire, éolienne, hydraulique, mécanique, radiante ou électromagnétique, entre autres.
Sources d'énergie naturelles
L'exploration de sources inépuisables et la prévention des pays industrialisés de renforcer leurs économies nationales, de réduire le besoin de combustibles fossiles accumulés dans les territoires étrangers et d'épuiser presque leurs propres ressources, les ont conduits à embrasser la force nucléaire et, en celles qui sont alimentées en eau, à l'exploitation hydraulique intensive de leurs courants d'eau.
En économie et en technologie, on dit que c'est une ressource naturelle, tout comme la technologie, elle est exploitée pour son utilisation industrielle et économique. L'énergie elle-même n'est pas un bien pour la consommation finale, mais plutôt un intermédiaire pour compléter d'autres besoins dans la production de biens et de services. Étant un service limité, il a historiquement été à l'origine de nombreux conflits pour le contrôle des ressources énergétiques.
Selon cet avis, on dit qu'il existe deux grandes sources d'énergie technologiquement exploitables:
Énergie renouvelable
Les sources renouvelables sont celles qui, après avoir été utilisées, peuvent être récupérées naturellement ou artificiellement. L'une de ces sources renouvelables est soumise à des phases qui se maintiennent plus ou moins durablement dans la nature.
Il existe différents types d'énergie renouvelable, tels que:
- Le vent.
- Géothermie.
- Hydraulique.
- Le raz-de-marée.
- Le solaire.
- La biomasse
- Le raz-de-marée.
- L'énergie bleue.
- Le thermoélectrique.
- La fusion nucléaire.
Le non renouvelable
Les sources non renouvelables se caractérisent parce qu'elles sont rares sur la planète Terre et dont la légèreté de consommation est supérieure à celle de sa régénération, on la retrouve dans l'énergie fossile, qui émane de la biomasse transformée il y a des milliers d'années et a toléré de nombreux processus de conversion en raison de l'accumulation de grandes quantités de déchets vivants dans les bassins sédimentaires.
Il s'agit principalement de l'union de l'hydrogène et du carbone, jusqu'à la création de matière à haute teneur énergétique comme le pétrole, le charbon ou le gaz naturel.
Les sources non renouvelables sont:
- Charbon.
- Gaz naturel.
- Pétrole.
- Le nucléaire ou atomique, qui a besoin d' uranium ou de plutonium.
En revanche, il faut noter qu'aujourd'hui la principale source d'énergie vient du pétrole, rappelons qu'il s'agit d'une ressource non renouvelable, et tôt ou tard elle s'épuisera. Pour cette raison, des sources alternatives sont mises en œuvre, telles que l'hydrogène, le vent, le soleil, les noyaux atomiques, la chaleur de la terre, la force des océans, l'hydroélectricité et la bioénergie, cependant, certaines nécessitent des coûts économiques élevés et ils ont encore des inconvénients.
Selon d'autres critères, elles peuvent aussi être qualifiées de «sources propres» si elles sont considérées positivement dans la sphère écologique (qui est associée aux énergies renouvelables); et d'autre part, il y a les soi-disant «sources sales» quand elles sont considérées comme négatives (liées aux sources non renouvelables), alors qu'aucune source d'énergie ne manque vraiment d'effet environnemental dans son utilisation (qui peut être plus ou moins négatif dans différents contextes).
Propriétés énergétiques
L'énergie a certaines propriétés très utiles, telles que celles mentionnées ci-dessous:
- Il est transféré. Autrement dit, il peut être transféré d'un élément à un autre. Par exemple: une raquette en mouvement a de l'énergie mécanique. Lorsque la balle frappe la raquette, elle lui transfère de l'énergie et la balle prend également cette énergie.
- Il peut être stocké. Par exemple, les batteries et les cellules économisent de l'énergie.
- Il peut être transporté. Autrement dit, il peut être envoyé d'un endroit à un autre. Comme pour l'électricité qui est transférée par des câbles et aussi comme carburant qui est transporté par des gondoles.
- Cela peut transformer. Autrement dit, il peut changer d'un type à un autre. La chimie du carburant peut être transformée en mécanique dans une voiture. Et l'électrique peut être rapidement transformé en d'autres types tels que: léger, mécanique, Sonora, entre autres. C'est pourquoi il s'avère si utile.
- Est préservé. Elle est maintenue lorsqu'elle est transférée d'une matière à une autre, ou lorsqu'un type d'énergie est converti en un autre. Cette propriété est connue sous le nom de principe de conservation de l'énergie: l'énergie n'est ni détruite ni créée, elle est seulement convertie.
- Se dégrade. Il existe des systèmes plus utiles que d'autres (dans l'aspect qui permettent de générer plus de transformations).
Une fois que l'énergie a déjà été utilisée dans une conversion donnée, une partie de son utilité diminue. On dit alors qu'il s'est dégradé ou qu'il a diminué sa qualité (on ne dit pas qu'il a été épuisé). Par exemple: une résistance électrique génère de la chaleur, mais il est peu probable qu'elle soit capable de transformer cette chaleur en courant électrique.
Types d'énergie
Il existe actuellement quatorze types d'énergie différents, mentionnés ci-dessous:
Énergie cinétique
Lorsqu'un corps est en mouvement, on dit qu'il produit ou contient de l'énergie cinétique, en d'autres termes, c'est l' énergie associée aux objets qui sont en mouvement. Le terme «cinétique» est d'origine grecque et est dérivé du mot «kinésie» dont le sens est mouvement. Cette énergie consiste à utiliser la force ou à travailler sur un objet qui se trouve dans un état de repos, suffisamment pour favoriser son accélération et le faire bouger.
Ayant atteint cette accélération est ce que l'on appelle la cinétique, elle ne changera pas, sauf que la vitesse de l'objet en mouvement change, si une force externe est exposée sur le corps, elle peut modifier sa direction et sa vitesse et par conséquent aussi son force cinétique. Pour que ledit objet s'arrête (retourne à son état de repos), il est nécessaire d'appliquer une force opposée ou négative, qui doit être égale à la quantité ou à la grandeur d'énergie cinétique qu'il possède à ce moment.
Énergie éolienne
C'est celui qui est généré par le vent, ce type est considéré comme l'un des plus anciens qui ont été utilisés par l'humanité avec le thermique, il faut remonter à 3000 avant JC pour comprendre la première utilisation du vent comme source de énergie.
Ce n'est qu'au milieu du XIXe siècle que l'énergie émerge, grâce aux premières éoliennes, basées sur la forme et le fonctionnement des moulins à vent.
À la suite de la révolution industrielle et de la création de la machine à vapeur, les moulins ont perdu leur sens, la source d'énergie éolienne étant la prochaine étape de l'histoire qui est arrivée au début du XIXe siècle. L'énergie éolienne au 21ème siècle évolue de manière imparable, en particulier dans des pays comme l'Espagne, où elle a connu un grand développement, c'est l'un des premiers pays en dessous de l'Allemagne au niveau européen ou à l' échelle mondiale, qui utilise ce type d'énergie..
Énergie géothermique
C'est un type de source d'énergie renouvelable qui se caractérise par la valorisation de la chaleur provenant du sous - sol, dans le but de la climatisation et d'obtenir de l'eau chaude sanitaire de manière écologique.
Il est important de noter que dans la zone intérieure de la planète Terre, le noyau de celle-ci est situé, c'est une masse incandescente qui rayonne de la chaleur de l'intérieur vers l'extérieur, c'est la raison pour laquelle à mesure que nous allons plus loin dans la terre, le La température augmentera selon une progression de 2 à 4 ºC de température tous les 100 mètres qu'elle approfondit.
Énergie Gibbs
L'énergie libre de Gibbs ou l'enthalpie libre est utilisée en chimie pour expliquer si une réaction se produira spontanément ou non. Pour calculer l'énergie libre de Gibbs, elle peut être basée sur: l'augmentation ou la diminution de l'entropie associée à la réaction, et la somme de la chaleur requise ou dégagée par celle-ci.
Les mesures importantes de l'énergie de Gibbs pour calculer si une réaction se produit spontanément ou non, sont par exemple: la variation d'enthalpie (ΔH) qui explique si les réactions sont endothermiques ou exothermiques; s'ils sont endothermiques, ΔH sera supérieur à zéro, l'opposé d'exothermique sera inférieur à zéro.
Énergie hydroélectrique
C'est celui qui provient de l'utilisation de l'eau qui tombe d'une certaine hauteur. L'eau qui tombe est déplacée par des turbines provoquant un mouvement de rotation, qui la transforme en énergie mécanique, puis toute cette énergie passe à travers des générateurs qui la convertissent en énergie électrique.
Parmi les avantages offerts par ce type est qu'il s'agit d'une énergie qui produit un rendement énergétique élevé. Sa disponibilité est inépuisable. C'est une énergie qui ne produit pas d'émissions toxiques lors de son fonctionnement. D'autre part, les barrages ou réservoirs construits servent de stockage d'eau pour l'exécution d'activités récréatives et pour l'approvisionnement des systèmes d'irrigation.
Énergie lumineuse
C'est celui qui vient de la lumière et qui la traverse. En mouvement, son comportement est similaire à celui d'une onde électromagnétique. Bien qu'il agisse également comme une particule, car il a la capacité d'interagir avec la matière. L'unité du Système international de mesures utilisé pour mesurer cette classe est le deuxième lumen.
Une partie de l'énergie lumineuse peut être transférée à d'autres corps avec lesquels la lumière entre en contact. Certaines surfaces ont des propriétés physiques et chimiques qui leur permettent d'absorber ce type d'énergie. L'orientation de l'objet par rapport à la lumière et sa forme géométrique influencent également sa capacité d'absorption.
Énergie mécanique
C'est celui dans lequel le mouvement des corps et la position qu'ils représentent devant un autre sont très importants. La mécanique est le résultat obtenu dans la somme de la cinétique, de l'élasticité et du potentiel qu'un corps en mouvement peut présenter, cela se voit plus que tout dans la formation académique des personnes qui étudient la physique.
De la même manière, on dit aussi que l'énergie mécanique représente la capacité de certains corps de masse à faire un travail. En se rappelant toujours qu'il n'est pas créé ou détruit, il est transformé ou préservé, et par conséquent, la mécanique reste constante dans le temps, en raison de l'interaction de la force mécanique entre les particules qui interviennent dans cette force.
Énergie nucléaire
C'est un type qui est libéré lors de la fission ou de la fusion de noyaux atomiques. La quantité d'énergie obtenue par ces procédés est bien supérieure à celle obtenue par les procédés chimiques.
À l'heure actuelle, une quarantaine d'éléments radioactifs naturels sont connus, dont la plupart ont une valeur de numéro atomique (Z) supérieure de 83. Ceux-ci subissent des réactions nucléaires telles que la désintégration spontanée ou la transmutation nucléaire (bombardement du noyau avec des neutrons, des protons et d'autres noyaux).
Énergie potentielle
Ce type représente la proportion la plus importante en physique, car il permet de visualiser la dynamique des corps, en fonction du type d'interaction considéré, de la gravité chimique et de la position des corps. Un exemple simple de ceci se produit: lorsqu'un objet lourd est maintenu haut, il aura de l'énergie potentielle, en raison de sa position par rapport au sol.
Ledit objet aura la capacité d'effectuer des travaux, car s'il est relâché, il tombera au sol sous l'effet de la gravité, pouvant effectuer des travaux sur un autre objet qui se met en travers.
Énergie chimique
C'est le type qui résulte d'une réaction chimique. Par exemple, brûler du bois ou du charbon génère de l'énergie chimique. De la même manière, on peut dire qu'il a été créé, généré ou produit à partir des interactions entre atomes et molécules.
Il est important de noter que tout ce qui existe est considéré comme matière et l'une des qualités de la matière est d' avoir des propriétés chimiques, et lorsque deux corps externes interagissent, une réaction se produit, modifiant son état initial ou naturel (cette «altération» est ce qui est connue sous le nom d'énergie chimique).
Énergie solaire
C'est une source renouvelable fournie par la plus grande étoile et la plus proche de la planète Terre. Les rayons électromagnétiques émanant du soleil ont la capacité de fournir suffisamment d'énergie pour que les appareils qui utilisent l'électricité fonctionnent pendant un certain temps.
Or, pour en profiter, divers objets de haute technologie ont été développés qui faciliteraient grandement leur obtention; par exemple, les grands panneaux de verre sont chargés de collecter l'énergie du soleil, qui sera ensuite distribuée et stockée, afin qu'elle puisse être utilisée la nuit.
Le besoin croissant de prendre soin de l'environnement a accueilli favorablement cette nouvelle solution. Grâce à l'utilisation de l'énergie solaire, on évite l'émission de gaz polluants par les compagnies d'électricité ou la pollution et le gaspillage d'eau par les compagnies hydroélectriques.
Énergie Tellurique
Ce sont les réseaux ou mailles qui entourent la planète et servent à décharger une partie de l'énergie générée dans son intérieur, qui provient du cosmos et de la pollution électromagnétique artificielle qui finit par pénétrer la terre. Ils portent tous le nom de leur découvreur, et nous ne pouvons considérer que les deux plus importants comme nuisibles: le réseau Hartmann et le réseau Curry.
Ils viennent, circulent et émanent continuellement de la surface de la terre et du sous-sol, étant étroitement liés aux variations énergétiques de la géo-magnétosphère, à l'électroconductivité du sol et aux influences gravito-magnétiques du Soleil et du reste de la planète.
L'énérgie thermique
Aussi appelé calorifique, il est situé à l'intérieur d'un système thermodynamique équilibré et identifié par le symbole «U». Celle-ci est répartie en fonction de sa température absolue, elle augmente ou diminue généralement par transmission d'énergie, cela se fait généralement sous forme de chaleur ou de travail dans des processus thermodynamiques.
Énergie marémotrice
C'est le nom donné qui est obtenu à partir des augmentations et des baisses constantes du niveau de la mer, pour lesquelles l'utilisation d'alternateurs est appliquée, afin de produire de l'électricité, en la convertissant en énergie électrique, ce qui en fait une source propre et sûr. On peut dire qu'il est de type renouvelable, puisque la source de celui-ci ne peut pas être finie en raison de son utilisation dans ce cas spécifique, par contre, il est considéré comme propre car aucun type n'est généré à partir de celui-ci. de déchets toxiques.
Malgré cela, il a un point contre lui et c'est la quantité d'énergie produite à partir de celui-ci, en plus du coût d'installation de l'équipement.