انرژی و تبدیل انرژی

انرژی و تبدیل آن » تعریف واژه ی انرژی چندان ساده نیست . برای تعریف علمی انرژی می گوییم " انرژی عبارت است از قابلیت یا توانایی انجام کار . " از نظر دانشمندان کار یعنی وارد کردن نیرو بر یک جسم و جا به جا کردن آن . مثلاً وقتی بر نیرویی جاذبه ی زمین غلبه می کنیم و جسم سنگینی را از روی زمین بلند می کنیم بر روی آن جسم کار انجام می دهیم . برای بلند کردن این جسم به انرژی نیاز داریم که این انرژی را بدن ما فراهم می کند . به طور کلی می توان گفت که هرگاه که کاری از نظر فیزیکی انجام می شود به انرژی نیاز دارد .

صورت های گوناگون انرژی

انرژی به صورت های گوناگونی وجود دارد . ما صورت هایی از انرژی را تعریف می کنیم که در ادامه با آن ها آشنا می شویم .
انرژی گرمایی » انرژی گرمایی انرژی حرارتی نیز نامیده می شود - انرژی گرمایی یا حرارتی شکلی از انرژی است که یک جسم به دلیل گرمایش دارد . هر چه یک جسم گرم تر باشد ، مقدار انرژی گرمایی آن نیز بیشتر است . افزایش انرژی گرمایی ، جسم را داغ تر ( انرژی درونی ذرات تشکیل دهنده ی آن جسم را افزایش می دهد ) و کم کردن انرژی گرمایی جسم را سرد تر می کند . هیچ گاه نباید مفهوم گرما را با دما اشتباه گرفت . دمای یک شعله ی داغ آتش ، بسیار بیش تر از دمای یک قوری چای داغ است ! اما انرژی گرمایی شعله ی آتش از قوری چای کم تر است .
انرژی الکتریکی » انرژی الکتریکی نیز صورتی از انرژی است . جریان برق از ذره های بسیار کوچکی به نام الکترون تشکیل شده است که در راستای یک رسانای برق ( مثل یک رشته سیم مسی ) جاری می شود . در واقع همین الکترون ها انرژی الکتریکی را منتقل می کنند .
انرژی نوری » انرژی نوری صورتی از انرژی است که به صورت موج های الکترو مغناطیس جریان پیدا می کند . نور می تواند انرژی را از جایی به جای دیگر ببرد !
انرژی شیمیایی » انرژی شیمیایی صورتی از انرژی است که درون یک جسم ذخیره شده است و هنگامی که جسم در یک واکنش شیمیایی شرکت می کند ، انرژی شیمیایی خود را آزاد می کند . انرژی شینیایی نوعی انرژی ذخیره شده در یک جسم است که نوعی از انرژی پتانسیل نیز می باشد .
انرژی جنبشی یا حرکتی » انرژی جنبشی یا حرکتی صورتی از انرژی است که یک جسم در حال حرکت دارد . یک ترن هوایی که روی ریل شهر بازی حرکت می کند ، انرژی جنبشی دارد . هرچه سرعت حرکت جسم بیش تر یا سنگین تر باشد ، مقدار انرژی جنبشی آن نیز بیش تر است . به طور مثال می توان گفت که از دو خودرو با جرم های یکسان خودرویی انرژی جنبشی بیش تری دارد که سرعت بیش تری نیز دارد یا این که یک کامیون و یک خودرو که با سرعت یکسان حرکت می کنند کامیون انرژی جنبشی بیش تری دارد زیرا جرم بیشتری نیز دارد به طور کلی می توان گفت " انرژی جنبشی انرژی است که اجسام به دلیل حرکتشان ( جنبش ) دارند و مقدار این انرژی به جرم و سرعت جسم وابسته است . "
تبدیل انرژی
انرژی را می توان از شکلی به شکل دیگر تبدیل کرد . مثلاً موتور الکتریکی را به انرژی جنبشی و باتری خورشیدی انرژی نورانی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند . این نوع تغییر شکل انرژی پیوسته در پیرامون ما روی می دهد .
قانون پایستگی ( بقا ) انرژی
انرژی نه به وجود می آید و نه از بین می رود بلکه از شکلی به شکل دیگر تبدیل می شود . این قانون بسیار مهم در فیزیک ، قانون بقای انرژی نام دارد و مفهومش این است که هیچ گاه نمی توان از هیچ به وجود آورد . بنابراین تمام انرژی که استفاده می کنیم از جایی سرچشمه می گیرند . یعنی انرژی هنگام تبدیل شدن از صورتی به صورتی دیگر ، از بین نمی رود ، بلکه به نظر می رسد مقداری از آن هدر می رود زیرا گاهی عملاً از دست رس ما خارج می شود .
اندازه گیری انرژی و توان
برای اندازه گیری انرژی از واحدی به نام ژول (j) استفاده می کنیم . یک ژول انرژی ، مقدار قابل توجهی نیست . ما برای بالا رفتن از هر پله ، در حدود 1500 ژول ( یا 1/5 کیلو ژول (kj)) انرژِی مصرف می کنیم که به آن آهنگ مصرف انرژی یا توان مصرفی می گویند .
توان عبارت است از سرعت تبدیل انرژی از یک صورت به صورت دیگر که واحد اندازه گیری آن وات (w) یا ژول بر ثانیه است . یک وات عبارت است از توان لازم برای انجام کاری و معادل یک ژول در ثانیه . مثلا یک چراغ روشنایی رشته ای با توان 100 وات ، در هر ثانیه 100 ژول از انرژی الکتریکی را به انرژی گرمایی و نوری تبدیل می کند .

در مطالب بعدی بیش تر به صورت های گوناگون انرژی می پردازیم پس با فیزیک برای زندگی همراه باشید ...