אנרגיה

מתוך אוקו ויקי, מקום מפגש בנושאי אקולוגיה, חברה וכלכלה.

בפיזיקה ותחומי מדע נוספים אנרגיה היא כמות פיזיקלית סקלארית שהיא תכונה של אובייקטים ושל מערכות בטבע. מקור המילה הוא במילה אנרגוס ביווינית שפרושה "פעיל, עבודה".

יש מספר צורות של אנרגיה. כדי להסביר את כל התופעות הטבעיות הידועות לנו הוגדרו הצורות הבאות: אנרגיה קינטית (אנרגיית תנועה), אנרגיה פוטנציאלית, אנרגיה תרמית (הקשורה בחום), אנרגיית כבידה, אנרגיה אלסטית, אנרגיה אלקטרומגנטית, אנרגיה כימית, אנרגיה חשמלית ואנרגיית מאסה.

אנרגיה יכולה להיות מומרת מצורת אנרגיה אחת לשניה, אבל היא לעולם אינה נהרסת. עקרון שימור האנרגיה, שמוכר גם כחוק הראשון של התרמודינמיקה, טוען שכמות החומר-אנרגיה בייקום היא קבועה. ניתן להמיר חומר לאנרגיה ולהפך באמצעות הנוסחה של איינשטין E =M*C^2. המרה כזו מתרחש בתנאים של היתוך גרעיני או ביקוע גרעיני, ולפיכך בחיי יום יום אומרים מפרידים בין חומר לבין אנרגיה. כמו כן אומרים שכמות האנרגיה במערכת תרמודינמית סגורה היא קבועה.

בשפת יום-יום מבלבלים בדרך כלל בין אקסרגיה שהיא כמות האנרגיה הזמינה לביצוע עבודה, לבין אנרגיה. כאמור לפי החוק הראשון של התרמודינמיקה, במערכת סגורה כמות האנרגיה היא קבועה. לעומת זאת, לפי החוק השני של התרמודינמיקה במערכת תרמודינמית סגורה כמות האקסרגיה הולכת ויורדת, וכמות האנטרופיה הולכת וגדלה.

למרות שכמות האנרגיה הכללית של מערכת אינה משתנה עם הזמן, הערך שלה עשוי להיות תלוי בנקודת המבט. לדוגמה אדם שיושב ברכבת נוסעת הוא בעל אנרגיה קינטית אפס יחסית לרכבת, אבל בעל אנרגיה קינטית גדולה מאפס יחסית לכדור הארץ.

אנרגיה בכדור הארץ

מקור האנרגיה העיקרי בכדור הארץ הוא האנרגיה הסולארית. מקורות אנרגיה משניים הם אנרגיה גאותרמית שנובעת מחומו הפנימי של כדור הארץ ואנרגיית כבידה שגורמת לתופעות כמו גאות ושפל.

האדם משתמש גם באנרגיה כימית המופקת מדלק מחצבים, ובאנרגיה גרעינית מחומרים הניתנים לביקוע גרעיני, נעשים נסיונות להפיק אנרגייה זו גם מהיתוך גרעיני. כלל האנרגיה הזו היא נמוכה בהרבה מכמות האנרגיה הסולארית הנכסנת לכדור הארץ בשנה, אבל אין להסיק מכך שניתן לנצל בקלות את האנרגיה הסולארית להפקת עבודה או לרתום אותה לאנרגיה כימית המשמשת את היצורים החיים, אדרבה, רוב האנרגיה הסולארית הנכנסת לכדור הארץ אינה מנוצלת לשם עבודה.

אנרגיה

מושגים: אנטרופיה - אקסרגיה - החוק השני של התרמודינמיקה - החזר אנרגיה על השקעת אנרגיה - יחידות מידה לאנרגיה

אנרגיה וסביבה: ייצור ראשוני - שיא תפוקת הנפט - משק האנרגיה העולמי- התחממות עולמית - זיהום אוויר - אנרגיה גלומה - עקרון העוצמה המקסימילית - פרדוקס ג'בונס - חקלאות ואנרגיה