Энергия из ДНК
Оказалось, что органические молекулы тоже преобразуют солнечную энергию в электричество. В 2021 году немецкие ученые сумели супрамолекулярную — то есть более сложную, чем обычная молекула — систему на основе ДНК.
Структура супрамолекулы
(Фото: frontiersin.org)
Основа системы — фуллерен, «футбольный мяч» из 60 атомов углерода. К нему крепится краситель, который поглощает солнечный свет и отдает получившуюся энергию фуллерену. Но возникает проблема: если не упорядочить такие супрамолекулы, ток между ними будет протекать с трудом, а со временем и вовсе затухнет.
Ученые предложили такое решение: закрепили супрамолекулы на основе фуллеренов и красителя на спирали ДНК. Так движения электронов становятся упорядоченными, а электрический ток не затухает.
Как это применять: исследователи не обещают, что в скором времени на всех крышах появятся солнечные батареи из ДНК, но развивать это направление планируют. По их прогнозам, технология будет дешевле, прочнее и долговечнее, чем солнечные батареи на основе кремния.
Основные типы энергетики человека
- Зеркала. Люди-зеркала умеют чувствовать, какая энергетика у другого человека, и отражать ее. Они избегают таких же людей, если сами обладают отрицательным биополем, и наоборот, стараются больше общаться с другими людьми-зеркалами, если имеют положительную энергетику.
- Пиявки. Такие люди испытывают недостаток энергии, и поэтому восполняют ее с помощью окружающих. Их еще называют энергетическими вампирами, они выводят людей на эмоции, зачастую провоцируя конфликт, и таким образом забирают энергию других людей себе. В результате конфликта человек-пиявка ощущает прилив сил и энергии, а его жертва, наоборот, ощущает ухудшение самочувствия.
- Стены. Люди-стены имеют сильную энергетику, и поэтому они редко встречают на своем пути проблемы. От таких людей все проблемы буквально отскакиваю, как от стены.
- Прилипалы. Такие люди обладают плохой энергетикой, и выплескивают свой негатив на других. Они немного напоминают энергетических вампиров, только они получают энергию через сочувствие, а не через конфликты. Также, стоит заметить, что люди, которые с ними общаются, не ощущают ухудшения самочувствия. Люди-прилипалы постоянно навязываются, а в случае возникновения проблем жалуются, и обвиняют во всем других, благодаря чему получают положительную энергию окружающих, которые проявляют сочувствие.
- Поглотители. Такие люди очень чувствительные, и они любят помогать другим. Они могут поглощать и отрицательную и положительную энергетику.
- Самоеды. Люди-самоеды закрыты от окружающих, и поэтому у них накапливается много негатива. Они сосредоточены только на своих переживаниях, и не идут на контакт с окружающими.
- Растения. Такие люди отдают свою энергию другим людям, от чего могут сами страдать. Им присущи такие черты характера, как любопытство, и упертость.
- Фильтры. Такие люди пропускают через себя и отрицательную, и положительную энергетику, и сами обладают сильным биополем. Они способны оставлять себе положительную энергию, а негатив перерабатывать и отдавать обратно первоисточнику.
- Посредники. Большинство людей относится именно к данному типу. Они поглощают энергию, но не способны ее перерабатывать, поэтому передают ее другим окружающим.
Потенциальная энергия
Потенциальная энергия — это энергия взаимодействия тел или частей тела между собой или с внешними полями. Основной физический смысл имеет не само потенциальной энергии, а её изменение. Потенциальная энергия принимается равной нулю для некоторой конфигурации тел в пространстве, выбор которой определяется удобством дальнейших вычислений. Любая физическая система стремится к состоянию с наименьшей потенциальной энергией.
Корректное определение потенциальной энергии может быть дано только в поле сил, работа которых зависит только от начального и конечного положения тела, но не от траектории его. Такие силы называются консервативными (потенциальными).
Например, работа силы тяжести не зависит от траектории перемещения тела и равна mgh.
Человек стремится стать тем, кем он себя считает
Как можно увеличить уровень своей положительной энергии?
Когда уровень энергии человека находится на низком уровне, жизнь для него становится намного сложнее, трудности умножаются. В таком случае ему необходимо спросить себя, какие действия, события или люди смогут обеспечить ему необходимый уровень позитивной энергии. Действия и люди, наполняющие нас положительной энергией, помогают нам активнее двигаться по нашему жизненному пути.
Помимо окружения себя позитивными людьми, мы сами должны проделывать определенную работу. Для достижения оптимального энергетического состояния нам необходимо следовать следующим рекомендациям:
- Сохранять сосредоточенность на своих целях, чтобы избежать рассеивания энергии.
- Жить в состоянии непротивления. То, чему мы сопротивляемся, прилипает к нам.
- Осознавать свою ограниченность, не осуждая себя за это.
- Сосредоточить энергию на задачах, которые мы можем контролировать.
С другой стороны, вам необходимо найти для себя то занятие, которое позволит сохранять мотивацию и вести активный образ жизни. Некоторым людям для этого достаточно заниматься спортом, выходить на улицу, выполнять совместную работу или менять время от времени свои привычки.
Вам необходимо найти такое занятие, которое сможет вас сделать более мобилизованными. Кроме того, также для этого будет полезно чаще общаться с людьми, со схожими подходами к решению проблем и целями, которые они ставят перед собой. Таким образом, вы сможете с ними постоянно обмениваться энергией, которую вы излучаете.
Правильный выбор повседневной жизненной среды, друзей, деятельности и, безусловно, наших спутников жизни оказывает положительное влияние на наше настроение. Окружив себя приветливыми людьми, излучающих положительную энергию, вы сможете оказать себе самую лучшую помощь.
Перевод статьи — The Energy Others Give Off Affects How We Feel via Клубер
«Энергетические фильтры»
«Энергетические фильтры» обычно получаются из «посредников», которые научились не просто принимать чужой энергетический поток, но и перерабатывать его. Эти личности гораздо сильнее предыдущего типа. Они способны нивелировать любой отрицательный посыл, оставив лишь сухие факты, без эмоциональной окраски. Или даже переработать негативную энергию в положительную. Конечно, такой труд не может не сказаться на психологическом состоянии «фильтров», они могут испытывать стрессы, впасть в депрессию. Им нужно научиться контролировать ситуации, не всегда принимая чужую энергетику. Из этих личностей получаются чуткие врачи, внимательные учителя, талантливые психологи.
«Энергетические затворники»
Этот тип людей не стремится к обмену энергетическими потоками в любом его виде. Они сосредоточены на себе и своих внутренних переживаниях. Получив негативный опыт, «затворники» замыкаются, избегая общения с окружающими. При этом внутри них накапливается большое количество отрицательных эмоций, от которых они не спешат избавляться. «Затворникам» необходимо научиться правильно перераспределять внутренние энергетические потоки
Если они не умеют или не хотят работать с энергетикой других людей, то им следует обратить внимание на другие источники – природу, животных, творчество
Люди-поглотители
они похожи на вампиров и прилипал. Можно сказать, что поглотители – это и те и другие одновременно, «два в одном». Человек как отдает (донор), так и принимает (акцептор). Он чрезвычайно чувствителен, с ускоренным энергоинформационным обменом, очень любит вмешиваться во все: «а чего это вы тут делаете?» – в чужие судьбы, жизни, радости, успехи и т.п. Причем он еще пытается влиять не столько агрессивно, сколько с лицемерным, расчетливым желанием оказать якобы помощь, поддержку. Поглотители встречаются двух типов:
- человек поглощает энергию как положительную, так и негативную. Легко обижается даже на пустом месте, однако быстро обиды забывает;
- вбирает в себя мощный поток негативной энергии, но и позитивной отдает не меньше. Человек активно лезет во все, вникает в чужие проблемы и дела, положительно влияет на энергетику окружающих, однако вследствие слишком ускоренного энергетического обмена, быстро и рано «сгорает» сам.
Таким людям лучше больше думать о себе любимых, заниматься собой, своей жизнью. Во всем нужна мера. Поглотителям следует контролировать в первую очередь себя и вовремя останавливаться.
ключевые особенности
Химическая энергия всегда связана с материей, когда химические связи атомов и молекул, составляющие материю, изменяются, появляется химическая энергия. Это может произойти в присутствии источника тепла или другого вещества, которое обменивается с частицами, генерируя обычно тепло, свет или другие формы энергии, получаемые в результате реакции.
Следовательно, химическая энергия — это форма потенциальной энергии, содержащейся в химических веществах. Как только эти вещества участвуют в реакции, они будут преобразованы в другие полезные формы энергии. Так, например, работает процесс сжигания бензина и других ископаемых углеводородов.
Использование этой формы энергии может быть относительно новым в истории человечества, но его нет в мировой истории: с древних времен жизнь использовала процессы получения энергии, такие как фотосинтез и химический синтез, чтобы использовать молекулярно-химический потенциал веществ. Например, бензин преобразует химическую энергию в кинетическую при использовании в движущихся транспортных средствах.
Согласно закону сохранения энергии, энергия может быть преобразована, но не может быть создана или уничтожена. Кроме того, химическая энергия — это форма потенциальной энергии, которая используется для преобразования в другие формы энергии, которые имеют практическое применение в жизни человека, такие как световая энергия, тепловая энергия, кинетическая энергия и т. Д., Для выполнения работы.
Физическая размерность[править]
Размерность L2MT−2
Энергия E имеет размерность, равную:
- Мощности умноженной на время.(E ~ N·t)
- Давлению умноженному на объём (E ~ P·V);
- Силе умноженной на длину (E ~ F·l);
- Импульсу умноженному на скорость (E ~ p·v);
- Заряду умноженному на напряжение(E ~ Q·U);
- Массе умноженной на квадрат скорости(E ~ m·v²);
В системе величин LMT, энергия имеет размерность ML2T−2.
Единица | Эквивалент | |||
---|---|---|---|---|
в Дж | в эрг | в межд. кал | в эВ | |
1 Дж | 1 | 107 | 0,238846 | 0,624146×1019 |
1 эрг | 10−7 | 1 | 2,38846×10-8 | 0,624146×1012 |
1 межд. Дж | 1,00020 | 1,00020×1017 | 0,238891 | 0,624332×1019 |
1 кгс·м | 9,80665 | 9,80665×107 | 2,34227 | 6,12078×1019 |
1 кВт·ч | 3,60000×106 | 3,60000×1013 | 8,5985×105 | 2,24693×1025 |
1 Литр·атм | 101,3278 | 1,013278×109 | 24,2017 | 63,24333×1019 |
1 межд. кал (calIT) | 4,1868 | 4,1868×107 | 1 | 2,58287×1019 |
1 термохим. кал (калТХ) | 4,18400 | 4,18400×107 | 0,99933 | 2,58143×1019 |
1 эВ | 1,60219×10-19 | 1,60219×10-12 | 3,92677×10-20 | 1 |
Единицы измерения
- СИ: Дж
- СГС: эрг
Энергетические ресурсы
Энергия нужна нам для освещения и обогрева жилищ, для приготовления пищи, для того, чтобы могли работать заводы и двигаться автомобили. Эта энергия образуется при сгорании топлива. Есть и другие способы получения энергии — к примеру, ее производят гидроэлектростанции. Для приготовления пищи и обогрева жилья почти половина населения Земли сжигает дрова, навоз или уголь.
Древесина, уголь, нефть и природный газ называются невозобновимыми ресурсами, так как их используют только один раз. Солнце, ветер, вода — это возобновимые энергоресурсы, так как сами они не исчезают при производстве энергии. В своей деятельности человек использует для добычи энергии ископаемые ресурсы – 77%, древесину – 11%, возобновляемые энергоресурсы – 5% и ядерную энергию – 3%. Уголь, нефть и природный газ мы называем ископаемым топливом, так как мы добываем их из недр Земли. Образовались они из останков растений и животных. Почти 20% используемой нами энергии производится из угля.
атмосферу
Энергия солнца
Всевозможные гелиоустановки используют солнечное излучение как альтернативный источник энергии. Излучение Солнца можно использовать как для нужд теплоснабжения, так и для получения электричества.
Существуют разные способы преобразования солнечного излучения в тепловую и электроэнергию и, соответственно, различные типы солнечных электростанций. Наиболее распространены станции, использующие фотоэлектрические преобразователи (фотоэлементы), объединенные в солнечные батареи.
Солнечные электростанции активно используются более чем в 80 странах мира. Большинство крупнейших фотоэлектрических установок мира находятся в США.
К преимуществам солнечной энергии можно отнести возобновляемость данного источника энергии, бесшумность, отсутствие вредных выбросов в атмосферу при переработке солнечного излучения в другие виды энергии.
Недостатками в использовании солнечной энергии являются дороговизна оборудования, зависимость интенсивности солнечного излучения от суточного и сезонного ритма, а также, необходимость больших площадей для строительства солнечных электростанций. Также серьёзной экологической проблемой является использование при изготовлении фотоэлектрических элементов для гелиосистем ядовитых и токсичных веществ, что создаёт проблему их утилизации.
Жидкое топливо из солнечной энергии
Сейчас электричество получают с помощью сжигания органического топлива, например угля и природного газа. У этого способа есть две проблемы: органическое топливо вредит экологии и когда-нибудь закончится. Это заставляет ученых искать замену органике.
С 2001 года китайские ученые пытались преобразовать солнечную энергию в жидкое топливо. Спустя 20 лет у них это получилось.
Исследователям удалось получить жидкий продукт с минимумом примесей — содержание метанола в нем достигает 99,5%. Для этого потребовалось три шага:
- превратить свет, полученный с помощью солнечных батарей, в энергию;
- с помощью этого электричества разложить воду на водород и кислород;
- соединить водород и оксид углерода и получить метанол.
Чтобы получить нужное количество солнечного света, исследователи используют целые фермы солнечных батарей
Как это применять: в отличие от нефти и угля, это топливо сгорает чисто. Если у Китая получится сделать производство жидкого метанола массовым, углекислого газа в атмосфере станет намного меньше — на долю Китая приходится около 29% мировых выбросов.
Виды энергии
Энергия существует в самых разных видах. Кроме тепловой, световой и энергии звука есть еще химическая энергия, кинетическая и потенциальная. Электрическая лампочка излучает тепловую и световую энергию. Энергия звука передается при помощи волн. Волны вызывают вибрацию барабанных перепонок, и поэтому мы слышим звуки. Химическая энергия высвобождается в ходе химических реакций. Продукты питания, топливо (уголь, нефть, бензин), а также батарейки — это хранилища химической энергии. Пищевые продукты — это склады химической энергии, высвобождающейся внутри организма.
Движущиеся тела обладают кинетической энергией, т.е. энергией движения. Чем быстрее движется тело, тем больше его кинетическая энергия. Теряя скорость, тело теряет кинетическую энергию. Ударяясь о неподвижный объект, движущееся тело передает ему часть своей кинетической энергии и приводит его в движение. Часть энергии, получаемой с пищей, животные обращают в кинетическую.
Потенциальной энергией обладают тела, находящиеся в силовом поле, например в гравитационном или магнитном. Эластичные или упругие тела (обладающие способностью вытягиваться) имеют потенциальную энергию натяжения или упругости. Маятник обладает максимальной потенциальной энергией, когда находится в верхней точке. Разворачиваясь, пружина освобождает свою потенциальную энергию и заставляет колёсики в часах вращаться. Растения получают энергию от Солнца и производят питательные вещества — создают запасы химической энергии.
В физике
В этой науке энергия (Е) является измеримой величиной. Она используется при высчитывании количество работы, которую может совершить определенный объект, а также является мерой перехода материи из одних форм в другие.
Существует большое количество видов энергии: кинетическая, потенциальная, внутренняя, световая, электромагнитная, гравитационная, ядерная, химическая и др. Наука не ставит точку в своих исследованиях, поэтому вполне возможно открытие ее новых разновидностей.
Кинетическая – E движущегося тела.
Потенциальная – E неподвижного тела.
Внутренняя – тепловая E тела.
Электромагнитная – E магнитного поля.
Гравитационная – Е тел, связанная с их взаимным гравитационным тяготением.
Ядерная – E, выделяемая при ядерных реакциях.
Изучением данной величины и ее свойств занимается наука энергетика и другие смежные дисциплины, такие как термодинамика и механика.
Данная величина может переходить из одного вида в другой. Например, чашка кофе, неподвижно стоящая на столе, обладает потенциальной энергией. Но стоит ее столкнуть, как в процессе падения потенциальная перейдет в кинетическую.
Подобные переходы можно наблюдать у маятника часов и вагонеток у американских горок. На таких трансформациях основан Всеобщий характер закона сохранения энергии: общее количество энергии в системе остаётся постоянной. Иными словами, она не исчезает бесследно, а лишь переходит из одной формы в другую. Звучит оптимистично, не правда ли?
Альберт Эйнштейн в рамках теории относительности вывел легендарное уравнение, из которого следует, что полная энергия физического тела равна его массе в состоянии покоя, умноженной на квадрат скорости света в вакууме.
Исследования ученого спровоцировали настоящий переворот в сфере физики. На его трудах основаны разработки в сфере ядерного оружия, современной энергетики, космонавтики и многих других областях.
Наше сегодняшнее понятие в физике – настоящий краеугольный камень, который является незаменимой частью фундамента этой дисциплины.
Закон сохранения энергии
Энергия замкнутой физической системы сохраняется. Замкнутой называется система, в которой действуют только консервативные силы.
Закон сохранения механической энергии
Общая сумма потенциальной и кинетической энергии тела остается неизменной, если действуют только силы упругости и тяготения, а сила трения отсутствует.
Eкин+Eпот=const
Потенциальная энергия в поле силы тяжести выражается формулой:
Eпот=mgh
где m — масса тела, ,
g — ускорение свободного падения, [Н/кг] или [м/c2].
h — высота положения тела над поверхностью, .
За нулевое положение тела может быть принято любое удобное нам положение в зависимости от условий, проводимых опыта и измерений. Это может быть поверхность пола, стола, Земли и так далее.
Закон сохранения энергии для математического маятника
Закон сохранения энергии в поле силы тяжести хорошо иллюстрируется движением математического маятника.
В положении 1 и 3 шарик находится в состоянии покоя на высоте h, его кинетическая энергия равна нулю, а потенциальная равна mgh. При переходе из положения 1 в положение 2 высота и потенциальная энергия уменьшаются, но зато скорость и кинетическая энергия увеличиваются, и в положении 2 кинетическая энергия максимальна и равна mv2/2, а потенциальная энергия минимальна и равна нулю.
Таким образом,
Поднятый над землей груз работы не совершает, но может совершить, если начнет падать вниз. Например, потенциальная энергия падающей воды может превратиться в механическую энергию жернова.
Что такое энергия в физике
Определение
Энергия — скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи, мерой перехода движения материи из одних форм в другие.
В переводе с древне-греческого ἐνέργεια (энергия) означает действие, силу, мощь.
Однозначно трактуется понятие энергии в закрытой системе. Это величина, сохраняющая свое значение с течением времени, что и заключено в законе сохранения энергии.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут
С другой стороны, это величина, потенциально характеризующая максимальную работу, на которую способно тело, т.е. его запас работы.
Примечание
Энергию нельзя себе представить подобно физическому телу. Это характеристики того запаса сил, который имеется у вещества или тела для совершения работы.
Проявление энергии присутствует повсюду: от микроскопических предметов до мирового пространства. При этом общим является свойство перехода одного вида энергии в другой при постоянной количественной характеристике. О таком свойстве впервые сказал Ф.Энгельс. Он назвал его «законом сохранения и превращения энергии». Это легло в основу введения общей измерительной единицы — Джоуля. В то же время, для подсчета количества теплоты используется калория, а электрической энергии — кВт час.
Важно, что любой вид энергии, присутствующий в технической термодинамике, кроме тепловой, — это определенным образом направленное движение. Если в механике энергия необходима для движения тел в пространстве, то в электричестве она заметна в виде электрического тока
Тепловая разновидность проявляется в молекулярном и внутримолекулярном взаимодействии, а также беспорядочном движении атомов и молекул, больше хаотического характера. Таким образом, тепловая энергия отличается от других видов неопределенным характером движения участвующих в процессе микрочастиц. В таком случае возникает вопрос: как может энергия хаотичного движения получить направленный характер при переходе в ее другой вид? На этот и другие вопросы отвечает техническая термодинамика.
Механическая энергия
Механическая энергия — это энергия, связанная с движением объекта или его положением, способность совершать механическую работу.
Она представляет собой совокупность кинетической и потенциальной энергии. Кинетическая энергия — это энергия действия. Потенциальная — ожидания действия.
Представьте, что вы взяли в руки канцелярскую резинку, растянули ее и отпустили. Из растянутого положения резинка просто «полетит», как только вы ей позволите это сделать. В этом процессе в момент натяжения резинка обладает потенциальной энергией, а в момент полета — кинетической.
Еще один примерчик: лыжник скатывается с горы. В самом начале — на вершине — у него максимальная потенциальная энергия, потому что он в режиме ожидания действия (ждущий режим ), а внизу горы он уже явно двигается, а не ждет, когда с ним это случится — получается, внизу горы кинетическая энергия.
Кинетическая энергия
Еще разок: кинетическая энергия — это энергия действия. Величина, которая очевиднее всего характеризует действие — это скорость. Соответственно, в формуле кинетической энергии точно должна присутствовать скорость.
Кинетическая энергия Ек = (m*v^2)/2 Ек — кинетическая энергия m — масса тела v — скорость [м/с] |
Чем быстрее движется тело, тем больше его кинетическая энергия. И наоборот — чем медленнее, тем меньше кинетическая энергия.
Задачка раз
Определить кинетическую энергию собаченьки массой 10 килограмм, если она бежала за мячом с постоянной скоростью 2 м/с.
Решение:
Формула кинетической энергии Ек = (m*v^2)/2
Подставляем значения
Ек = (10*2^2)/2 = 20 Дж
Ответ: кинетическая энергия пёсы равна 20 Дж.
Задачка два
Найти скорость бегущего по опушке гнома, если его масса равна 20 килограммам, а его кинетическая энергия — 40 Дж
Решение:
Формула кинетической энергии Ек = (m*v^2)/2
Выразим скорость:
v^2 = (2*Eк)/m
Подставляем значения
Ответ: гном бежал со скоростью 2 м/с.
Потенциальная энергия
В отличие от кинетической энергии, потенциальная чаще всего тем меньше, чем скорость больше. Потенциальная энергия — это энергия ожидания действия.
Например, потенциальная энергия у сжатой пружины будет очень велика, потому что такая конструкция может привести к действию, а следовательно — к увеличению кинетической энергии. То же самое происходит, если тело поднять на высоту. Чем выше мы поднимаем тело, тем больше его потенциальная энергия.
Потенциальная энергия деформированной пружины Еп = (k*x^2)/2 Еп — потенциальная энергия k — жесткость [Н/м] x — удлинение пружины |
Потенциальная энергия Еп = mgh Еп — потенциальная энергия m — масса тела g — ускорение свободного падения [м/с^2] h — высота На планете Земля g ≃ 9,8 м/с^2 |
Задачка раз
Найти потенциальную энергию рака массой 0,1 кг, который свистит на горе высотой 2500 метров. Ускорение свободного падения считать равным 9,8 м/с^2.
Решение:
Формула потенциальной энергии Еп = mgh
Подставляем значения
Eп = 0,1 * 9,8 * 2500=2450 Дж
Ответ: потенциальная энергия рака, свистящего на горе, равна 2450 Дж.
Задачка два
Найти высоту горки, с которой собирается скатиться лыжник массой 65 килограмм, если его потенциальная энергия равна 637 кДж. Ускорение свободного падения считать равным 9,8 м/с^2.
Решение:
Формула потенциальной энергии Еп = mgh
Выразим высоту:
h = Eп/mg
Переведем 637 кДж в Джоули.
637 кДж = 637000 Дж
Подставляем значения
h = 637 000/(65 * 9,8) = 1000 м
Ответ: высота горы равна 1000 метров.
Задачка три
Два шара разной массы подняты на разную высоту относительно поверхности стола (см. рисунок). Сравните значения потенциальной энергии шаров E1 и E2. Считать, что потенциальная энергия отсчитывается от уровня крышки стола.
Решение:
Потенциальная энергия вычисляется по формуле: E = mgh
По условию задачи
m1 = m
h1 = 2h
m2 = 2m
h2 = h
Таким образом, получим, что
E1 = m*g*2h = 2 mgh,
а E2 = 2mgh,
то есть E1 = E2.
Ответ: E1 = E2.
Возобновляемые источники энергии в России
В России значительные запасы нефти и газа, однако они небезграничны. Наступит время и придётся задуматься о других источниках энергии.
Россия обладает значительным потенциалом использования возобновляемых источников энергии, такими как:
- солнечная энергетика: используется на Кавказских регионах;
- ветровая энергетика: используется рядом с Санкт-Петербургом, на Кавказских регионах, на севере европейской части страны и азиатской;
- малая гидроэнергетика: в Московской области, в Карелии, на Кавказе, рядом с Уфой и Оренбургом;
- геотермальная: на Кавказе, Курильских островах и на Сахалине;
- энергия волн: эксплуатируется на Баренцеве море;
- энергия биомассы.
Россия нуждается в развитии возобновляемых источников. Но при этом нужно принимать к сведению множество факторов: экономические возможности, реальные потребности, а также ситуацию в мире.
Энергия в специальной теории относительности[править]
Энергия и массаправить
Основная статья: Эквивалентность энергии и массы
Согласно специальной теории относительности между массой и энергией существует связь, выражаемая знаменитой формулой Эйнштейна
E = mc2
где E — энергия системы, m — её масса, c — скорость света. Несмотря на то, что исторически предпринимались попытки трактовать это выражение как полную эквивалентность понятия энергии и массы, что, в частности, привело к появлению такого понятия как релятивистская масса, в современной физике принято сужать смысл этого уравнения, понимая под массой массу тела в состоянии покоя (так называемая масса покоя), а под энергией только внутреннюю энергию, заключённую в системе.
Энергия и импульсправить
Специальная теория относительности рассматривает энергию как компоненту 4-импульса (4-вектора энергии-импульса), в который наравне с энергией входят три пространственные компоненты импульса. Таким образом энергия и импульс оказываются связанными и оказывают взаимное влияние друг на друга при переходе из одной системы отсчёта в другую.
Виды энергии, какие существуют в природе
Тела, независимо от своего состояния, массы и длины, содержат несколько видов энергии. Среди них:
- тепловая;
- механическая;
- электрическая;
- внутриядерная;
- химическая.
Кроме этого, физики различают энергию окружающих полей:
- магнитную;
- электромагнитную;
- электрическую;
- гравитационную.
Если сложить все разновидности, то получится полная энергия тела или вещества.
Часть из названных разновидностей относится к понятию внутренней энергии. Пример: химическая, тепловая. Остальные, проявляющиеся при перемещении в пространстве, носят название внешней. К этой группе принадлежит энергия физических полей, окружающих тело. В качестве примера можно привести летящий снаряд. Внешнеэнергетические характеристики представлены кинетической и потенциальной энергиями гравитационного поля.
Относительно внутренней энергии можно сказать, что она представлена двумя частями: внутренней тепловой и внутренней нулевой тела, которое имеет температуру абсолютного нуля. К внутренней тепловой относят ту часть энергии, которая диктует беспорядочное движение молекул и атомов. Она выражается посредством температуры или прочих критериев. Исходя из того, что t тела не полностью выражает тепловую внутреннюю энергию, ее колебания бывают и при температурной константе. Например, испарение, сублимация, плавление — процессы, где меняется фаза вещества и характер движения молекул.
Примечание
Любой из компонентов полной энергии способен переходить в другую разновидность. Химические реакции по экзотермическому типу сопровождаются превращением нулевой энергии в тепловую. При этом полученные вещества имеют меньшею нулевую энергию, поэтому процесс идет с выделением тепла. Эндотермические процессы имеют противоположный характер.
Если химический состав не меняется, то не происходит и изменения нулевой энергии. Перемены касаются только внутренней тепловой. Благодаря этому, при решении задач можно учитывать только изменения внутренней тепловой энергии которая сокращенно называется просто внутренней.