6.1. Извори енергије
Увод
Енергија је појам којим одређујемо стања у природи као што је кретање(механичка), температура (топлотна), електомагнетски процеси (електрична), хемијски процеси (хемијска), простирање светлости (светлосна) и везе у атомима (атомска или нуклеарна енергија)...
Без енергије се не може извршити никакав рад.
Енергију садржи и тело и простор, односно гравитациона и електромагнетна поља.
Условно, можемо енергију дефинисати као способност тела да изврши неки рад.
Не треба заборавити да и тело које мирује поседује енергију, јер она зависи и од услова у којима се тело налази, брзине, положаја у простору, итд.
Облици енергије
Механичка енергија је облик енергије који човек најчешће користи и изражава се као способност тела да изврши рад.Јавља се у два облика:
кинетичка енергија, или енергија кретања и она је једнака половини производа масе и квадрата брзине,
потенцијална енергија или енергија положаја и она је једнака производу масе, гравитационог убрзања и висине на којој се тело налази.
Топлотна енергија представља степен загрејаности неког тела и она се изражава као количина топлоте, која је једнака производу специфичне топлоте тела, масе тела и температурне разлике.
Хемијска енергија је енергија која се ослобађа приликом неких хемијских и других процеса у природи.
Овај облик енергије је јако значајан при акумулацији енергије, јер сви акумулатори и батерије користе хемијске процесе за одржавање или складиштење електричне енергије. Батерија је заправо уређај који претвара хемијску енергију у електричну. Временом се хемикалије у њој истроше услед хемијских процеса и она више не емитује електричну струју па кажемо да се батерија испразнила.
Светлосна енергија настаје при сагоревању материја и увек прати и топлотну енергију.
Сва тела приликом загревања почињу да емитују и светлост. Најзначајнији облик светлосне енергије је светлост коју емитује Сунце, али је човек пронашао и користи најразличитије вештачке изворе светлости, односно уређаје који неки облик енергије претварају у светлосну. Штавише, пронашао је начине да светлост користи и у индустријској производњи(сетимо се обраде ласером).
Нуклеарна енергија је енергија која се ослобађа цепањем језгра атома у нуклеарним реакторима (фисија).
При овоме се ослобађа огромна количина топлоте, али и радиоактивно зрачење и радиоактивни отпад (сетимо се лекције о нуклеарним горивима). Ослобођена топлота користи се за добијање водене паре и покретање парних турбина и генератора у нуклеарним термоелектранама, односно за добијање електричне енергије.
Електрична енергија је најзначајнији облик енергије савременог света. Она настаје као последица кретања електрона кроз проводник када се на његовим крајевима успостави разлика потенцијала (више у 8. разреду).
Користи се у свим гранама људских делатности и живот савременог човека је незамислив без употребе уређаја који за свој рад користе електричну енергију.
Закон одржања енергије:
ЕНЕРГИЈА СЕ НЕ МОЖЕ СТВОРИТИ НИТИ УНИШТИТИ, ОНА САМО МОЖЕ ПРОМЕНИТИ ОБЛИК И ПРЕЛАЗИТИ СА ТЕЛА НА ТЕЛО.
У природи се дешава стално кружење, кретање, трансформисање енергије, само је потребно пронаћи начин да се та енергија искористи, односно да се истрансформише у облик енергије потребан нама. Огромна, већинска енергија природе није искоришћена. Облици енергије који су описани су они у чијој је употреби човек највише одмакао. Свакодневно се испитују могућности да се пронађу начини искоришћења енергије из природе на нове неоткривене начине, или се усавршавају постојећи поступци.
Запамтимо, човек не ствара енергију, јер она не може да се створи. Он само проналази начине да је трансформише и користи. Слика горе приказује један од начина трансформације енергије из природе у облик погодан човеку за коришћење.
Сва енергија која постоји на Земљи је заправо трансформисана енергија Сунца.
У наставку ове лекције ћемо говорити о машинама које је човек открио, а све у циљу трансформисања енергије у облик који он може користити да себи олакша живот. Пошто се користе за погон свих других машина и уређаја, ове машине називамо погонским машинама, или краће моторима.
Извори енергије
Сва енергија на Земљи је трансформисана енергија Сунца.
Сунце представља трајан извор енергије.
Енергија која се налази у фосилним горивима стварана је милионима година, али се већ дуго немилице троши.
Овакви извори енергије су необновљиви, и када се једном потоше човечанство ће запасти у енергетску кризу, уколико до тада не пронађе начине да боље користи обновљиве изворе енергије. У обновљиве изворе енергије спадају енергија ветра, воде, таласа и наравно Сунца.
Такође, све више се користе тзв. алтернативни облици енергије, уместо фосилних горива. Алтернативни извори енергије су енергија биомасе и светлосна енергија, првенствено она коју емитује Сунце.
Међутим, енергија биомасе представља проблем у свету са много гладних уста, јер се под енергијом биомасе подразумева употреба биљака за производњу биодизела, или као гориво за сагоревање, а биљке се могу јести. Такође, соларна енергија се може користити за добијање струје, а може покретати и моторе и аутомобиле , али су соларне ћелије (уређаји који светлостну енергију претварају у електричну) веома скупе, па је практична употреба готово никаква, или теоретска, а не практична.
У пракси, од обновљивих извора енергије се највише користи енергија воде, у мањој сразмери и ветра, док је искоришћеност осталих занемарљиво мала. И даље се највише експлоатишу фосилна горива, а због сигурности њиховог нестајања у свету је стални тренд њихове штедње, бар на речима, и преласка на друге изворе енергије, што је вероватно дати и веће резултате у будућности.
Преузми или одштампај ову лекцију ради припреме часа или учења
