En physique et en chimie, il existe deux types d'énergie de base: cinétique et potentiel.
L'énergie cinétique est le énergie associée au mouvement. On peut le voir dans la nature dans l'eau des rivières, les vagues sur la plage, le vent ou le réchauffement des objets.
L'énergie potentielle, quant à elle, dépend de la état d'un corps par rapport à une référence. Par exemple, un rocher au sommet d'une montagne a une énergie potentielle plus élevée que le même rocher à la base de la montagne..
L'énergie cinétique et potentielle peut se produire de différentes manières dans la nature, comme nous le verrons ci-dessous.
La source d'énergie solaire est fusion nucléaire de l'hydrogène. Dans le Soleil, quatre noyaux d'hydrogène (quatre protons) fusionnent en un noyau d'hélium, qui a moins de masse que les quatre noyaux d'hydrogène.
L'énergie issue du processus de fusion nucléaire est convertie en énergie radiante. Il voyage dans l'espace sous forme d'ondes électromagnétiques ultraviolettes (UV), de lumière visible et de rayons infrarouges. La vie sur Terre dépend fondamentalement de l'énergie solaire.
Les radiations telles que la lumière, les rayons X et la chaleur sont des formes d'énergie que nous appelons Energie radiante. Ils apparaissent comme des ondes électromagnétiques qui proviennent de la vibration simultanée d'électrons dans un champ électrique et magnétique. Ces ondes voyagent dans l'espace à la vitesse de la lumière 300000 km / s.
La énergie nucléaire C'est celui qui est stocké dans le noyau de l'atome, résultat des forces qui maintiennent les protons et les neutrons ensemble.
Dans une réaction nucléaire, un atome est transformé en un atome différent avec la libération d'énergie, soit par désintégration radioactive, fission nucléaire ou fusion nucléaire..
Dans la fission nucléaire, un noyau lourd reçoit un neutron qui le rend instable, libérant de l'énergie et deux nouveaux atomes.
Une autre forme d'énergie potentielle est ce que nous obtenons entre les atomes qui se réunissent. C'est le énergie chimique, cela dépend de la structure atomique et des forces d'attraction dans les liaisons d'une molécule. L'énergie chimique peut être libérée par réaction chimique.
Par exemple, l'essence est un mélange d'hydrocarbures qui, lorsqu'il subit une réaction de combustion, libère son énergie chimique en énergie thermique, qui est utilisée pour alimenter les moteurs. L'énergie chimique de l'essence est libérée par combustion à l'intérieur des pistons, produisant un mouvement.
L'énergie de liaison en chimie est le mesure de la force de la liaison entre deux atomes. Il est calculé expérimentalement en mesurant la chaleur nécessaire pour décomposer une mole de molécules en leurs atomes individuels. Plus l'énergie de liaison est élevée, plus les atomes seront liés les uns aux autres..
Par exemple, dans la molécule d'eau HOH, l'énergie de liaison est égale à 460 kiloJoule par mole (kJ / mol), ce qui revient à dire que c'est l'énergie nécessaire pour rompre la liaison entre l'oxygène et les deux atomes d'hydrogène dans un mole d'eau.
L'énergie électrique est le produit de l'attraction de particules chargées positivement et négativement et du mouvement des charges électriques qui se manifeste dans le électricité. C'est une forme d'énergie potentielle et cinétique.
Dans les atomes, les électrons chargés négativement peuvent se déplacer librement dans certains matériaux appelés conducteurs. Le mouvement ou le flux de ces électrons est ce que nous appelons courant électrique.
L'électricité est le moteur de la civilisation moderne telle que nous la connaissons aujourd'hui. L'énergie électrique se trouve dans les équipements électriques et électroniques, dans nos moyens de transport, dans nos divertissements et dans de nombreuses autres activités humaines..
L'énergie potentielle gravitationnelle est l'une des formes d'énergie potentielle. Dans ce cas, nous utilisons comme corps de référence la Terre auquel un champ gravitationnel est associé. La Terre exerce une force attractive sur les objets vers son centre. C'est pourquoi on dit que les choses «tombent».
L'énergie de dissociation de la liaison ou enthalpie de liaison est utilisée en chimie pour définir le changement d'énergie totale du système lorsqu'une liaison covalente se rompt par homolyse, c'est-à-dire que lors de la séparation des atomes, les électrons sont divisés de manière égale. Par exemple, dans l'éthane (CdeuxH6) l'énergie de dissociation de l'une des liaisons C-H sera de 423 kJ / mol.
Chaque liaison dans une molécule aura sa propre énergie de dissociation, donc une molécule avec quatre liaisons aura besoin de plus d'énergie pour se rompre qu'une molécule avec une seule liaison..
En chimie, le terme «énergie d'activation» est utilisé pour désigner le quantité d'énergie requise pour qu'une réaction se produise. De nombreuses réactions chimiques chez les êtres vivants ne se produisent pas spontanément, il faut donc une «poussée» d'énergie pour qu'elles se produisent. La source de l'énergie d'activation est généralement l'énergie thermique de l'environnement.
L'énergie potentielle élastique est une forme d'énergie potentielle car elle se rapporte à une condition initiale d'un objet qui peut être étiré, compressé ou tordu. Au fur et à mesure qu'un élastique est étiré, son énergie potentielle augmente, ce qui permet de travailler. C'est le principe de fonctionnement des flèches et des catapultes.
L'énergie mécanique combine l'énergie potentielle et l'énergie cinétique, c'est-à-dire, le mouvement et la position d'un objet se rejoignent pour faire le travail. Par exemple, le carrousel sur une montagne russe a une énergie mécanique qui est la somme de son énergie potentielle quand il est au sommet de la montagne et de l'énergie cinétique quand il prend de la vitesse. En tout temps, l'énergie mécanique sera la même, les énergies potentielle et cinétique varieront en fonction de la hauteur et de la vitesse du chariot.
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L'énergie sonore est le l'énergie que nous obtenons dans le son. Il se reflète sous forme d'ondes qui vibrent à travers des supports physiques tels que l'eau, l'air et les matériaux solides. C'est une forme d'énergie mécanique en ce qu'elle implique la vibration des particules et la distance qu'elles parcourent.
L'énergie sonore est utilisée dans:
Une façon dont l'énergie cinétique est présentée est l'énergie thermique ou l'énergie interne. Il est énergie cinétique car elle est dérivée des vibrations ou du mouvement des molécules et les atomes qui composent les corps. Nous pouvons mesurer cette énergie avec le thermomètre, car la température est le reflet de ce mouvement. Un corps avec une température de 50 ° C aura plus d'énergie thermique que le même corps à 0 ° C..
le la chaleur est le flux d'énergie thermique entre les corps. Ce processus peut être dû à trois phénomènes:
Vous voudrez peut-être connaître les trois formes de transfert de chaleur: conduction, convection et rayonnement
La géothermie correspond à La chaleur de la Terre, une source d'énergie qui se trouve sous la surface. Bien que l'on pense que l'énergie géothermique se manifeste dans les sources chaudes et les geysers, elle va plus loin. Le potentiel énergétique stocké à l'intérieur de la Terre peut être exploité grâce à des puits géothermiques.
L'une des plus anciennes utilisations de l'énergie géothermique était le chauffage des locaux, les loisirs et la thérapie, avec l'utilisation des eaux thermales. L'Islande est l'un des pays qui tire le plus parti de la géothermie
La énergie magnétique C'est le produit énergétique de l'attraction et de la position des corps dans un champ de force magnétique capable de travailler. L'exemple classique que nous obtenons dans deux aimants lorsque nous les gardons séparés. À ce stade, leur énergie potentielle magnétique est plus grande que lorsqu'ils sont ensemble..
Chaque aimant a un champ magnétique qui est la zone d'action où l'attraction est ressentie, et deux régions positives et négatives opposées, appelées pôles magnétiques. Le pôle positif attire le pôle négatif, tandis que les pôles similaires se repoussent.
Les maglevs sont des chemins de fer qui se déplacent grâce à l'énergie magnétique. Ceux-ci lévitent ou flottent sur une plate-forme magnétisée à des intervalles produisant un mouvement. C'est aussi un exemple de la façon dont l'énergie magnétique est transformée en énergie cinétique..
Quand il l'air se met en mouvement C'est ce que nous appelons le vent. L'énergie cinétique du vent a été utilisée depuis l'Antiquité pour effectuer une variété de travaux, tels que la voile, le broyage du grain (moulins à vent), et plus récemment, pour produire de l'électricité par des éoliennes..
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L'énergie cinétique des courants marins profite de la montée et de la descente de l'eau de mer produite par les forces gravitationnelles du Soleil et de la Lune sous forme de énergie marémotrice.
La l'énergie de l'océan est connue sous le nom d'énergie bleue et comprend:
L'océan est l'une des sources d'énergie les plus abondantes sur Terre mais probablement la moins exploitée. Théoriquement, les océans pourraient fournir de l'énergie à la planète entière sans polluer de manière plus fiable et prévisible que le Soleil et le vent..
L'énergie sombre est un espace pénétrant d'énergie, en fait, il représente environ 70% des composants de l'Univers. Le terme «énergie noire» a été inventé par le cosmologiste Michael Turner en 1998 pour donner un nom à la constante cosmologique proposée par Einstein au début du 20e siècle..
À la fin du 20e siècle, deux groupes d'astronomes ont étudié la luminosité d'un type particulier de supernova, les supernovae Ia. Ce sont des étoiles naines blanches qui explosent avec une intensité et une luminosité telles qu'elles ressemblent à un milliard de soleils..
Les deux groupes ont constaté que la luminosité des supernovae était moins intense que prévu, c'est-à-dire qu'elles étaient plus éloignées que l'estimation initiale obtenue pour un univers de matière uniquement. Cette expansion accélérée de l'Univers s'explique par un composant à pression fortement négative appelée énergie noire..
En 1905, Albert Einstein présente la "Théorie spéciale de la relativité", d'où il tire sa célèbre équation E = mcdeux, parfois appelée loi d'équivalence masse-énergie. Cette formule indique que la masse d'un corps (m) est une mesure du contenu énergétique (ET) et la vitesse de la lumière dans le vide (c) est une constante égale à environ 300 millions de mètres par seconde.
Les éléments radioactifs convertissent une partie de leur masse en énergie. Avec cette formule, vous pouvez calculer l'énergie qui est libérée dans une réaction nucléaire, qui est l'énergie de liaison qui maintient le noyau de l'atome compact.
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