Formy energii
Poznaliśmy najważniejsze różnice pomiędzy potocznym użyciem pojęcia energii, a stosowaniem tego słowa w fizyce. Ale brakuje jeszcze jednej szczególnie ważnej różnicy. Na co dzień mówimy, że „wytwarzamy” bądź „zużywamy” energię – w rzeczywistości nie możemy jednak ani „wyprodukować”, ani „zniszczyć” energii.
Energia całkowita – wewnątrz układu zamkniętego – nigdy się nie zmniejsza i nigdy nie zwiększa (prawo zachowania energii). Może jedynie ulegać przemianom z jednej formy w inną.
Poznawanie relacji pomiędzy pracą i energią przypomina kalejdoskop. Zawsze, gdy wykonywana jest praca, energia zamienia się z jednej formy w drugą. Dlatego też energia występuje w licznych formach. Dla przykładu, gdy jedziesz na rowerze do szkoły, chemiczna energia w twoich mięśniach zamienia się w energię ruchu, słyszymy dźwięki, zależne od tego, po jakiej powierzchni jedziemy, na zakrętach spod kół lecą ziarna żwiru lub bryzgi wody. Szczególnym rodzajem przemiany energii jest równoważność pomiędzy masą i energią, co ma decydujące znaczenie również przy wszystkich reakcjach jądrowych.
Różne formy energii
Energia występuje w licznych formach, niektóre z nich są nam dobrze znane, inne nie są tak oczywiste, na przykład:
- energia termiczna gazu lub cieczy, czyli (potencjalna i kinetyczna energia molekuł) – przykład: szklanka z parującą herbatą,
- energia ruchu (energia kinetyczna),
- energia potencjalna – jej zmianę zauważamy, wspinając się na schody,
- energia chemiczna – palimy gaz (by np. usmażyć jajecznicę), zapalamy świecę,…,
- energia elektryczna,
- energia fali elektromagnetycznej (energia promieniowania widzialnego lub niewidzialnego: opalamy się, telefonujemy „przez komórkę”, oglądamy TV, włączamy lub wyłączamy odbiornik odbiornik pilotem, podziwiamy gwiazdy…,
- energia wiązań jądrowych.
Z tymi formami energii często spotykamy się na co dzień.
Przemiany energii występują wszędzie
Wszędzie i ciągle energia przechodzi z jednej formy w drugą. Jedną z największych „maszynerii” przemian energii jest nasza ojczysta planeta – Ziemia. Przykładowo energia naprężenia w zderzających się płytach kontynentalnych, która uwalniana jest przy wybuchu wulkanu, powoduje:
- trzęsienia ziemi,
- fale tsunami,
- strumienie płynnej lawy,
- ogromne erupcje gorących gazów,
- chmury gorących popiołów,
- ruch toczących się kamieni,
- widać światło,
- wydzielane jest ciepło.
Dużo mniejszą „maszynką” przemian energii jest każdy kwiatek doniczkowy. Przemienia on w procesie fotosyntezy energię pochodzącego ze Słońca promieniowania elektromagnetycznego (składającego się z fal elektromagnetycznych) w energię chemiczną.