محتويات
الطاقة
تعرف الطاقة بأنها المقدرة والقابلية على أداء شغل أو إحداث تغيير، وهي إحدى المقومات الرئيسية في المجتمعات المتحضرة، حيث تحتاجها الأخيرة لتسيير حياتها اليومية.
طرق تحول الطاقة
للطاقة أشكالٌ متعددة، وهي: الطاقة الحرارية، والكيميائية، والكهربائية، والإشعاعية، والنووية، والكهرومغناطيسية، والحركية، ويمكن تحويل الطاقة من شكل لآخر بواسطة أدوات سواء بسيطة أو معقدة؛ فمثلاً يُمكن تحويل الطاقة الكيميائية إلى كهربائية عن طريق أدوات شائعة بسيطة؛ كالبطاريات، أمّا تحويل الطاقة الحرارية إلى ميكانيكية فيحدث في محرّك احتراق داخلي.
أنواع الطاقة
الطاقة الحرارية
تنتقل الحرارة دائماً من الجسم الساخن إلى البارد بواسطة التوصيل أو الإشعاع أو الحمل؛ مما يؤدي إلى ارتفاع حرارة الجسم البارد، وهذه الطاقة هي أول ما عرفها الإنسان، حيث سيطر الإنسان الأول عليها عن طريق إشعال النار، لتتطوّر في الأزمنة اللاحقة.
تُستعمل الطاقة الحرارية في طهي الطعام، وتوليد الطاقة الكهربائية عبرها في المحطات الحرارية، وإدارة المحرّك؛ات كالآلة البخارية، ومحرّك الاحتراق الداخلي، والمحرّك النفاث والصواريخ، وبالإمكان تحويل الطاقة الحرارية إلى أنواع أخرى من الطاقة، مثل: الطاقة الميكانيكية كتلك الموجودة في المركبات، والطاقة الإشعاعية كالموجودة في النار أو النجوم، وتُقاس الطاقة الحرارية بالجول أو وحدة السعرة.
الطاقة الكيميائية
الطاقة الكيميائية من أنواع الطاقة المتوفّرة في الطبيعة، وتربط بين ذرات الجزيء الواحد في المركبات الكيميائية أو مكوّنات النواة في العناصر الداخلة ضمن الاندماج النووي، وتفاعلات الانشطار، وتنتج عنها أهم أنواع الوقود؛ مثل: النفط، والفحم، والغاز الطبيعيّ، ويمكن تحويل الطاقة الكيميائية إلى حرارية عن طريق إحداث التفاعل الكامل بين المركب الكيميائي والأكسجين، بهدف إتمام عملية الحرق وإنتاج الحرارة تبعاً لذلك.
الطاقة الكهربائية
يُمكن الحصول على الطاقة الكهربائية عن طريق الصواعق والاحتكاك، كما يمكن توليد الطاقة بطرق أكثر سهولةً، مثل: الطرق الكيميائية كالبطاريات، وتحويل الطاقة الحركية إلى كهربائية كما في المولدات الكهربائية، وتسخين مزدوج حراري كما في المزدوج الحراري.
الطاقة الإشعاعية
الطاقة الإشعاعية هي طاقة الموجات الكهرومغناطيسية، ويمكن حساب كميتها بتكامل التدفق الإشعاعي مع احتساب الزمن، ويُمكن لها أن تكون مرئية للعين البشرية أو غير مرئية.
الطاقة النووية
يمكن توليد الطاقة النووية بواسطة التحكّم في تفاعلات انشطار أو اندماج الأنوية الذرية، وتُستخدم في محطات توليد الكهرباء النووية بهدف تسخين الماء لإنتاج بخار الماء الذي يُستخدم لاحقاً لإنتاج الكهرباء.
الطاقة الكهرومغناطيسية
الطاقة الكهرومغناطيسية هي الطاقة التي تتولد نتيجة تذبذب الشحنات الكهربائية وحركتها إلى الأمام والخلف، وتنتقل خلال الفضاء بسرعة كبيرة جداً تساوي سرعة الضوء، وتُستخدم هذه الموجات في الطبّ؛ ومنها أشعة جاما التي يطلقها الراديوم لعلاج السرطان.
الطاقة الحركية
الطاقة الحركية هي الطاقة التي يمتلكها الجسم نتيجة حركته، وهي تُساوي الشغل المبذول لتسريع جسم ما من حالة السكون وصولاً إلى سرعة محدّدة سواء مستقيمة أو زاوية.
