WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica

2021-09-01T12:05:13Z

Bot: Automatski unos stranica

Nova stranica

U [[fizika|fizici]], pod pojmom [[energija]], opisuje se količina [[rad (fizika)|rada]] koja potencijalno može biti izvršena [[sila|silom]] ili [[brzina|brzinom]] ([[kinetička energija]]) ili razlikom visina ([[potencijalna energija]]) unutar sustava bez obzira na ograničenja u transformaciji nametnuta [[entropija|entropijom]]. Promjene u ukupnoj energiji sustava mogu se postići dodavanjem ili oduzimanjem energije, jer je energija količina koja je sačuvana, prema [[prvi zakon termodinamike|prvom zakonu termodinamike]]. Prema [[teorija relativnosti|teoriji relativnosti]], promjene u energiji sustava će također podudarati s promjenama [[masa|mase]] sustava, te ukupan iznos mase sustava je mjerilo njegove energije.

[[Energija]] sustava može biti transformirana tako da se nalazi u različitom stanju. Energija koja se nalazi u mnogim različitim stanjima može biti iskorištena za obavljanje različitih vrsta fizičkih radova. Energija se može pretvoriti u oblik koji je potreban u drugom prirodnom procesu ili [[strojevi|stroju]] te da omogući pružanje usluga [[društvo|društvu]] (kao npr. [[grijanje]], rasvjeta, kretanje). Energija [[fosilna goriva|fosilnih goriva]], [[sunčeva energija|sunčevog zračenja]] ili [[nuklearna energija|nuklearnog goriva]] može biti pretvorena u drugi oblik energije poput [[električna energija|električne]], [[mehanička energija|mehaničke]] ili [[toplina|toplinske]] koje su nam potrebnije pa se stoga koriste [[strojevi]] za pretvorbu energije. Na primjer, [[motor s unutarnjim izgaranjem]] pretvara potencijalnu [[kemijska energija| kemijsku energiju]] [[goriva]] i [[zrak]]a u mehaničku energiju koja omogućava [[gibanje]] vozila. [[Solarni članak]] pretvara sunčevu energiju u električnu energiju kojom se pali svjetlo ili napaja [[računalo]]. Energetske transformacije su bitne pri primjeni energetskih koncepata u raznim prirodoslovnim znanostima kao što su [[biologija]], [[kemija]], [[geologija]], [[kozmologija]].

Opći naziv za uređaj koji pretvara energiju iz jednog oblika u drugi je [[pretvornik (pretvarač)]].

[[Stupanj korisnosti]] stroja okarakteriziran je vrijednošću izlazne jedinice koja je dobivena u samom procesu pretvorbe. Općenito, većina vrsta energije se može pretvoriti u bilo koji drugi oblik energije, s teoretskom učinkovitosti od 100%.

Postoje ograničenja u učinkovitosti kojom [[toplinska energija]] može biti pretvorena u druge vrste energije, jer s protokom vremena ukupna [[entropija]] [[termički zatvoreni sustav|termički zatvorenog sustava]] koji nije u termodinamičkoj ravnoteži uvijek raste, težeći da dosegne najveću moguću vrijednost. Takva energija se ponekad smatra „degradiranom energijom“ jer nije u potpunosti iskoristiva (Perpetuum mobile druge vrste nije moguć). [[Drugi zakon termodinamike]] tvrdi da toplinska energija u sustavu može biti pretvorena u druge vrste energije s učinkovitostima koja se približavaju vrijednostima od 100%. To se događa samo ako se entropija [[svemir]]a povećava drugim načinima, kako bi nadoknadila smanjenje entropije povezano s pretvorbom toplinske energije. Inače, samo se dio toplinske energije može pretvoriti u druge vrste energije (a time, u koristan rad), jer ostatak topline mora biti rezerviran za prenošenje prema toplinskom spremniku niže temperature, na takav način da je povećanje entropije za taj proces više nego dovoljno da kompenzira smanjenje entropije povezano s transformacijom ostatka topline u druge vrste energije tako što će ukupni prirast entropije biti jednak nuli ili veći od nule.

== Povijest energetskih transformacija iz ranog svemira==
Energetske transformacije u svemiru tijekom vremena su (općenito) okarakterizirane različitim vrstama energije koje postoje od [[Veliki prasak|Velikog praska]], koje su kasnije pretvorene u aktivnije vrste energije kao što kinetička energija ili energija zračenja, kada se pojavio početni mehanizam. Direktna transformacija energije se dogodila kada se [[vodik]] nastao u Velikom prasku sakupljao u strukture kao što su [[planet]]i, u procesu tijekom kojeg potencijal [[gravitacija|gravitacije]] može biti pretvoren izravno u toplinu. U [[Jupiter (planet)|Jupiteru]], [[Saturn (planet)|Saturnu]], [[Neptun (planet)|Neptunu]] je na primjer, takva toplina koja je nastala konstantnim kolapsom njihovih plinovitih [[atmosfera]], nastavila je upravljati njihovim vremenskim sustavom, atmosferskim vjetrovima i snažnim olujama.

Poznati primjeri sličnih procesa pretvaranja energije iz Velikog praska uključuju nuklearno raspadanje, u kojem je oslobođena energija koja je prvobitno bila „pohranjena“ u teškim [[izotop]]ima kao što su [[uranij]] i [[torij]]. Ova energija je pohranjena u vrijeme nukleosinteze tih elemenata. Taj proces u konačnici koristi potencijalnu gravitacijsku energiju koja je oslobođena iz gravitacijskog kolapsa [[supernova|supernove]] da bi pohranila energiju stvaranja teških elemenata prije nego što su bili uključeni u [[Sunčev sustav]] i [[Zemlja|Zemlju]]. Ova energija u uraniju je pokrenula nuklearno fisijske bombe. Također, slične pohranjene energije u [[atomska jezgra|atomskim jezgrama]] su oslobođene tijekom većine vrsta radioaktivnog raspada. U sporijem procesu, toplina iz spontanog radioaktivnog raspada atoma u Zemljinoj jezgri se oslobađa. Oslobođena toplina može podići planine preko [[litosferne ploče|tektonskih ploča]] i orogeneze. Ovo sporo podizanje terena predstavlja svojevrsni spremnik potencijalne gravitacijske energije, koja može biti oslobođena kao aktivna kinetička energija u klizištima, nakon pokrenutog procesa. [[Potres]]i također oslobađaju pohranjenu elastičnu potencijalnu energija u stijenama, koja je bila proizvedena u konačnici iz istog radioaktivnog izvora topline. Tako su, prema današnjem razumijevanju, poznati događaji kao što su klizišta i potresi oslobađali energiju koja je bila pohranjena kao potencijalna energija u Zemljinom gravitacijskom polju ili elastičnima deformacijama (mehanička potencijalna energija) u stijenama. Prije toga, energija zastupljena u ovim događajima je bila pohranjena u teškim atomima, još od vremena kada su potencijali gravitacije pretvarali energiju kolapsa dugo razaranih zvijezda te stvorili atome i pohranili energiju u njima.

Kroz sve ove lance transformacije, pohranjena potencijalna energija za vrijeme Velikog praska je kasnije oslobođena u prijelaznim događajima te se ponekad pohranjivala na razne načine tijekom vremena između tih oslobađanja, kao aktivnija energija. Kroz sve te događaje, jedan oblik energije je pretvoren u drugi oblik, uključujući toplinu.

== Primjeri skupova energetskih pretvorbi u strojevima==
Na primjer, kod [[elektrana|elektrane]] na [[ugljen]] se događaju sljedeće transformacije energije:
#[[Kemijska energija]] u ugljenu pretvara se u [[toplinska energija|toplinsku energiju]]
# [[Toplinska energija]] se pretvara u [[kinetička energija|kinetičku energiju]] u obliku [[para|pare]]
# [[Kinetička energija]] se pretvara u [[mehanička energija|mehaničku]] u [[turbina|turbini]]
# [[Mehanička energija]] turbine se pretvara u [[električna energija|električnu energiju]]
U takvom sustavu, posljednji korak je gotovo idealno učinkovit, prvi i drugi korak je vrlo učinkovit dok je treći korak relativno neučinkovit. Najučinkovitija elektrana može ostvariti stupanj djelovanja od 50%.

== Druge energetske transformacije==

Postoje mnogi različiti strojevi i pretvarači energije koji pretvaraju jedan oblik energije u drugi. Kratka lista primjera:
* [[Geotermalna energija]] ([[Toplina]]→ [[Električna energija]])
* [[Motor s unutarnjim izgaranjem]] ([[Toplina]] → [[Mehanička energija]])
* [[Oceanska termalna energija]] ([[Toplina]] → [[Električna energija]])
* [[Hidroelektrane]] ([[Potencijalna energija]] → [[Električna energija]])
* [[Električni generator]] ([[Kinetička energija]] ili [[Mehanički rad]] → [[Električna energija]])
* [[Gorivi članak]] ([[Kemijska energija]] → [[Električna energija]])
* [[Baterija]] ([[Kemijska energija]]→ [[Električna energija]])
* [[Vatra]] ([[Kemijska energija]] → [[Toplina]] i [[Svjetlost|Svjetlosna energija]])
* [[Električna lampa]] ([[Električna energija]] → [[Toplina]] i [[Svjetlost|Svjetlosna energija]])
* [[Mikrofon]] ([[Zvuk]] → [[Električna energija]])
* [[Energija valova]] ([[Mehanička energija]] → [[Električna energija]])
* [[Vjetrenjača]] ([[Energija vjetra]] → [[Električna energija]] ili [[Mehanička energija]])
* [[Trenje]] ([[Kinetička energija]] → [[Toplina]])
* [[Termoelektrični generator]] ([[Toplina]] → [[Električna energija]])

==Vidi još ==
{{div col}}
* [[Termodinamika]]
* [[Zakon očuvanja energije]]
* [[Zakon očuvanja mase]]
{{div col end}}

[[Kategorija:Energetika]]

Energetske transformacije - Povijest promjena

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica