משמעות האנרגיה (מה זה, מושג והגדרה)

מהי אנרגיה:

אנרגיה מתייחסת ליכולת המובנית שיש לגופים לבצע עבודה, תנועה או שינוי שמובילה להתמרה של משהו.

המילה אנרגיה משמשת בתחומים שונים כמו פיזיקה, כלכלה וטכנולוגיה, כימיה, בין השאר, כך שמשמעותה משתנה, ולכן אנרגיה קשורה לרעיונות של כוח, אחסון, תנועה, טרנספורמציה או פעולה.

במובן הרחב יותר, המונח אנרגיה משמש גם בשפה היומיומית כדי להתייחס למרץ או לפעילותו של אדם, אובייקט או ארגון. לדוגמה, "מריה התעוררה עם הרבה אנרגיה כדי לצאת לעבודה."

נובע המונח מן האנרגיה היוונית ENERGOS , אשר "כוח הפעולה" האמצעי או "עבודה", ו enérgeia "פעילות" האמצעי או "מבצע".

אנרגיה בפיזיקה

בפיזיקה אנרגיה נקראת היכולת של כל הגופים לבצע עבודה, פעולה או תנועה. זהו מאפיין פיזי שאינו נוצר ואינו נהרס, אלא הופך לסוג אחר של אנרגיה. לדוגמה, ניתן להפוך אנרגיה חשמלית לאנרגיית אור להדלקת נורה.

במובן זה, חוק שימור האנרגיה קובע כי האנרגיה שיש ברשותה של מערכת פיזית כלשהי נשארת ללא שינוי בזמן עד שהיא הופכת לסוג אחר של אנרגיה. זהו היסוד של העיקרון הראשון של התרמודינמיקה, ענף של פיזיקה החוקר את האינטראקציה של חום עם סוגים אחרים של אנרגיה.

יחידת המדידה לאנרגיה המוגדרת על ידי מערכת היחידות הבינלאומית היא הג'ול או יולי (J).

אנרגיה בטכנולוגיה וכלכלה

בתחום הטכנולוגיה והכלכלה, המונח אנרגיה מתייחס למקורות המשאבים הטבעיים מהם ניתן להשיג, להפוך ולהשתמש באנרגיה. משאבים אלה משמשים באזורים תעשייתיים וכלכליים שונים כדי לספק את הייצור והצריכה של סחורות ושירותים.

במובן זה ניתן להבחין במקורות אנרגיה מתחדשים, כמו למשל אנרגיית רוח, אנרגיה הידראולית, אנרגיה סולארית; ומקורות אנרגיה שאינם מתחדשים, כמו פחם, גז טבעי, נפט, כוח גרעיני.

סוגי אנרגיה

ישנם שני סוגים של אנרגיות שהם בסיסיים, שהם אנרגיה פוטנציאלית ואנרגיה קינטית.

אנרגיה פוטנציאלית

צמחים הופכים אנרגיה סולארית לאנרגיה כימית באמצעות פוטוסינתזה.

אנרגיה פוטנציאלית או אנרגיית אחסון היא האנרגיה שיש לגוף, תלוי במיקומו או במצבו ביחס לאחר. סוג זה של אנרגיה עולה כאשר הגופים שמושכים זה את זה מופרדים או להפך, כאשר גופים הדוחים זה את זה מאגדים זה את זה. האזור בו גופים מושכים או דוחים זה את זה נקרא שדה הכוח.

דוגמאות לאנרגיה פוטנציאלית

• אנרגיית הכבידה: כאשר מרימים חפץ מהקרקע, הוא נפרד מכדור הארץ, אך שדה כוח הכבידה מושך אותו למרכזו, ומכאן שהוא משוחרר הוא נופל חזרה לאדמה. אנרגיה כימית: זהו סוג של אנרגיה פוטנציאלית מאוחסנת המאפשרת את האיחוד בין האטומים ומוביל להפיכתם של כמה תרכובות לאחרים. תגובות אקזוטיות (מטבוליזם) ותגובות אנדותרמיות (פוטוסינתזה) נובעות מסוג זה של אנרגיה. אנרגיה גרעינית: היא האנרגיה הפוטנציאלית האוחזת בגרעין האטום המחזיקה את החלקיקים התת אטומיים יחד, אך שכאשר מגיבים הופכת אטום אחד לאטום אחר. אנרגיה גרעינית ניתנת להשגה באמצעות היתוך גרעיני או ביקוע גרעיני, וניתן להשתמש בה כדי להשיג אנרגיה חשמלית, בין היתר.

אנרגיה קינטית

כלי רכב עוברים בהפיכת אנרגיה תרמית לאנרגיה קינטית.

אנרגיה קינטית היא האנרגיה הנוצרת כתוצאה מתנועת גוף, וזו בתורה מושפעת מהמסה ומהמהירות שלה. זהו סוג של אנרגיה שמנצלת מאד משאבי טבע, למשל מים מייצרים אנרגיה הידראולית לקבלת חשמל.

דוגמאות לאנרגיה קינטית

• אנרגיה תרמית: זה קשור למעלות החום והטמפרטורה של הגוף כאשר החלקיקים הפנימיים שלו נעים, לכן אם יש תנועה רבה, האנרגיה התרמית תהיה גדולה יותר. תנועת רכב: האנרגיה התרמית הנוצרת על ידי דלקים מאובנים משמשת להפיכתה לאנרגיה קינטית, שתאפשר למנוע של הרכב להפעיל ולנוע. רכבת הרים: כאשר עגלת רכבת ההרים מתחילה בירידה היא צוברת מהירות, בגלל משקלה ומסתה, עד שהיא מגיעה למהירותה המרבית עד שהיא שוב מגיעה לעליית נתיב.

מקורות אנרגיה טבעיים

טורבינה ממנה ניתן להשיג אנרגיית רוח דרך הרוח.

מקורות אנרגיה טבעיים הם אלו המופקים באמצעות משאבים מתחדשים או שאינם מתחדשים, כלומר אנרגיות המתקבלות דרך אלמנטים בטבע. כמה דוגמאות הן:

• אנרגיה סולארית: היא זו שמתקבלת מקרינת השמש על כדור הארץ, והיא עוברת תהליך של טרנספורמציה לאנרגיה חשמלית לשימושו. זו אנרגיה נקייה ומתחדשת. אנרגיית רוח: האנרגיה המתקבלת מהרוח היא המייצרת חשמל. אנרגיה הידראולית: היא זו שמתקבלת באמצעות כוחם של גופי מים נופלים. האנרגיה הפוטנציאלית ממפלים נקראת גם הידרופור או כוח הידרולית והופכת דרך טורבינות לחשמל. אנרגיה גיאותרמית: זה זה שמופק מהחום הפנימי של כדור הארץ, מהתחתיות. זה נחשב לאחת מהאנרגיות המתחדשות הנקיות ביותר, מכיוון שיש לו מינימום השפעה על הסביבה והנוף.

ראה גם:

• סוגי אנרגיה משאבים מתחדשים.