Нажмите "Enter", чтобы перейти к содержанию

Энергия и энергетика разница: в чём разница между энергией и энергетикой?

Содержание

Энергия и энергетика человека

Все, что окружает человека, состоит из энергий, которые находятся в вечном взаимодействии. Энергетикой считается способность потреблять, усваивать и отдавать энергию. Условно энергию делят на две формы:

Физиологическая, или та, что выделяется при потреблении организмом питательных веществ;
Свободная – энергия космоса.

Соединяясь, энергия и энергетика образуют энергетическую оболочку человека.

Энергетика отвечает за здоровье, жизненную активность, настрой и общее состояние человека.

Энергетика человека – что это?

Все предметы и живые существа в мире имеют собственное энергетическое поле. По отношению к животным применяется название «биоэнергетика». Существование человека целиком и полностью зависит от обмена энергией и информацией с окружающим миром. Восточные мудрецы многие века работали с энергетикой человека в целях врачевания тел, душ и достижения высот самосознания и самосовершенствования.

Она зависит от следующих факторов:

Здоровье родителей и всего рода;
Взаимоотношений в семье;
Продолжительности жизни представителей этого рода;
На создание положительного энергетического поля влияет место и время зачатия ребенка. Во время солнечных и лунных затмений происходят сбои энергетических полей всего живого на Земле.

Биоэнергетическое поле (аура) любого живого существа несет в себе информацию о недугах, психологических проблемах и жизни в целом.

Биоэнергетическое поле здорового и счастливого человека по форме напоминает яйцо. Она ровным слоем (от 0,4 м до 1,5 м) располагается вокруг человека. Под воздействием негативных раздражителей это поле сжимается и становится уже, но плотнее по структуре.

Вы когда-нибудь чувствовали дискомфорт от простого присутствия человека в непосредственной близости? Он объясняется тем, что у человека сильная энергетика, а вы – восприимчивый человек, которому следует опасаться энергетических вампиров. Вы даже не сознаете, что оценка энергетической ауры другого человека вашим биополем происходит быстрее, чем вы начинаете оценивать внешние данные незнакомца и возможности общения с ним. При этом, даже если вы понимаете, что человек идеален по внешним данным, чертам характера и приятен в общении, вы никогда не сможете быть рядом в случае, если ваши энергетические поля вступают в резонанс.

Энергия человека — что это?

Жизнь человека – это не только круговорот событий и происшествий, это обмен энергией с окружающим миром. Каждый день мы тратим ее на жизнедеятельность и получаем вместе с пищей, солнечным светом и положительными эмоциями.

Замечательно, если этот процесс уравновешен, и нет недостатка, как в притоке, так и в оттоке энергии. В противном случае развивается дисбаланс, и человек страдает от этого.

Избыточная энергия ищет выход, и находит его в разных формах:

Повышенный энтузиазм;
Неумеренные занятия спортом;
Излишний или недостаточный вес и т.д.

В это список можно включить даже депрессию и бешенство.

В случае недостатка энергии, организм ищет источники ее пополнения даже с помощью энергетического вампиризма. Такие люди «качают» ее из нас самыми разными способами:

Скандалами;
Выражением обиды;
Истериками;
Агрессией;
Вечным недовольством и т.д.

Их прельщает возможность унизить вас, оскорбить, заставить просить пощады. От этого они испытывают истинное удовольствие, пополняя недостаток собственной энергии за счет чужой.

Так, как поступить правильно? Нужно активно расходовать или пополнять энергию. Психологи считают, что активно расходуя энергию, мы становимся похожи на вечный двигатель, который находит энергию для работы из самых неожиданных источников. Иначе, будет застой, похожий на вязкое болото, не имеющее свежего притока и оттока старых вод. В природе не существует пустоты, она быстро заполняется чем-то новым, а в переполненную кружку вы не сможете добавить больше не капли.

Перечислим источники энергии:

Пища и питье;
Спорт и физические нагрузки;
Сон;
Творчество и духовное развитие;
Красота и природа.

Перечислять источники энергии можно долго. Стоит лишь заметить, что люди, которые предпочитают восполнять энергию с помощью еды и питья, рано или поздно, становятся раздражительными, злобными и грубыми. Накапливаясь в организме грубая энергия трансформируется в негативные эмоции. Поэтому больше внимания нужно уделять таким тонким материям, как красота, искусство и духовный рост. Психика людей требует пополнения именно этой энергией.

Он лишен пороков, свойственных грубым физическим энергиям, направлен на самосовершенствование и созидание.

Чтобы определить, сколько в вас энергии, оглянитесь вокруг.  То место и пространство, в котором мы существуем – проекция нашего внутреннего мира. Если вы живете в состоянии постоянного стресса, вокруг вас серая, нудная действительность, и жизнь не радует новыми красками – задумайтесь, а правильно ли вы живете?

Меняйтесь сами, изменяя действительность. Живите полноценной жизнью, отдавайте свою энергию окружающим вас людям, делитесь настроением, и вы обязательно получите взамен то самое душевное равновесие, о котором так долго мечтали.

Энергия и энергетика: в чем разница

Разница между энергией и энергетикой человека, как между силой и свойствами силы. Каждый человек – сгусток постоянно изменяющейся энергий. Они идут непрерывным потоком, сменяя, дополняя, и вытесняя друг друга. Важнее то, что мы получаем на выходе. Все зависит от образа мыслей, самосознания, взглядов на жизнь и уровня духовного развития и физического состояния человека.

Современная наука не может в полной мере охарактеризовать различия энергии и энергетики человеческого тела. Тогда как, древние индийские йоги являются наглядным примером того, как энергия может трансформироваться и доводиться до совершенства. Можно лишь позавидовать тому, как йоги умеют производить чистку ума от негативных эмоций, которые лишают четкости мысли. Они достигают подобного состояния специальной дыхательной техникой.

Энергия очищения – дышите правильно

Система правильно дыхания – это умение давать энергию организму. Дыхание для индийских йогов не просто газообмен между внешней средой и телом человека. Это возможность получать энергию из воздуха.

Среди них следующие:

Психические;
Сексуальные;
Физические;
Эмоциональные.

Правильное дыхание – это не просто увеличение и сокращение объема легких, но и правильные периоды между вдохом и выдохом. Это занятие поддерживает здоровый дух и омолаживает организм.

Скажите!!!) В чём разница между ЭНЕРГИЕЙ и ЭНЕРГЕТИКОЙ? Сможете объяснить ?

Это чужой компьютер Забыли пароль?

  1. Главная
  2. Философия, Психология
  3. Мистика, Эзотерика
  4. Закрытый вопрос
  1. Мистика, Эзотерика
  2. Закрытый вопрос
  • Бизнес, Финансы
  • Города и Страны
  • Досуг, Развлечения
  • Животные, Растения
  • Здоровье, Красота, Медицина
  • Знакомства, Любовь, Отношения
  • Искусство и Культура
  • Компьютеры, Интернет, Связь
  • Кулинария, Рецепты
  • Лингвистика
  • Наука и Техника
  • Образование
  • Общество, Политика, СМИ
  • Отдельная Категория
  • Прочее
  • Путешествия, Туризм
  • Работа, Карьера
  • Семья, Дом, Дети
  • Спорт
  • Стиль, Мода, Звезды
  • Товары и Услуги
  • Транспорт
  • Философия, Психология
    • Мистика, Эзотерика
    • Прочее непознанное
    • Психология
    • Религия, Вера
    • Философия
  • Фотография, Видеосъемка
  • Юридическая консультация

Юмор

Закрыт 8 лет

НЕ Пуся НЕ Лапуся.

Мудрец (10401)

#энергетика

Мы платим до 300 руб за каждую тысячу уникальных поисковых переходов на Ваш вопрос или ответ Подробнее

ЛУЧШИЙ ОТВЕТ ИЗ 5

Welcome to Twin Peaks

Верховный Наставник (156627)

Как между силой и свойством силы)
но вообще-то я не в теме..

ЕЩЕ ОТВЕТЫ

♐Карафуто- вождь одиночек♐

Хранитель Истины (317739)

мода пошла! с экрана всякое чмо только об энергетике не говорит

Dima_B

Советник (4071)

Энергия — это количество, а энергетика — это напряженность, вибрация, мощность.

.

Наставник (36124)

Человек- это вселенная
Человек- это целый мир
В нём много энергий разных
Это большой микромир

Одни- с энергией силы
Заряды от них идут
Они помогают в жизни

И люди от них всё берут

Другие- вампиры любят
Жить за счёт других
Всё у них плохо всё время
И всё не для них. ..
Из интернета.Емко.

не дам комиссарского тела!

Наставник (41555)

Энергия это составляющее мироздания, всего сущего. А энергетика попытка объяснения вышеперечисленного.

ПОХОЖИЕ ВОПРОСЫ

Если камни способны влиять на энергетику человека, значит они тоже обладают энергией?.. То есть живые?..

Вы все такие интуитивные, да?)) А скажите от меня какая энергетика исходит?))

Сегодня День Энергетика. Всех причастных поздравляю!Права ли я , считая гидроэнергетику самой чистой энергией?

Чем бешеная энергия отличается от бешеной энергетики? У вас как с этим? Или вы по всем направлениям

Сможете объяснить мне, неучу — в чём разница между велосипедом и велоцираптором?))

Чисто теоретически и не дай Бог+++ вдруг закроются (накроются)Томские ответы. .. Мы же сможем,допустим,вернувшись на мейл или еще где-то обосновавшись,сохранить наш коллектив,нашу энергетику,противостоять внешним невзгодам,если они случатся?? Мы ведь не

Разве то, что сейчас происходит между Россией и Украиной в сфере энергетики, можно назвать партнерством?) +

хватит спорить друззя — Президент Украины Петр Порошенко и президент России Владимир Путин в среду начнут переговоры по газовому вопросу Об этом сообщил еврокомиссар по энергетике Гюнтер Эттингер, пишет «Интерфакс». Ранее переговоры по газу между Россией,

итак,странности этой ночи..кто «баловался» Энергетикой? Сильно,круто,впечатляюще..но..куда Энергию тратишь,баловник?..=>..

Энергетики вчера последнюю энергию раздали,теперь в отрубе?

грамотная речь — «Положительная энергетика» или «положительная энергия»?

Положительная и отрицательная энергетика — термины из эзотерики. Наша Вселенная — огромный резервуар энергии. Бесчисленное количество квантов, образуя мощные потоки, насыщает Вселенную энергией и образует общее энергетическое поле Вселенной.

Что же такое энергетика человека? Это его жизненная сила, которая складывается из двух составляющих энергии: внешней и внутренней — телесной и духовной. Телесная во многом зависит от окружающего мира, от экологии, от пищи и воды, которые мы употребляем, от действий, которые мы совершаем. Духовная же зависит от нашего внутреннего состояния — эмоциональной стабильности и позитивных или негативных мыслей и намерений. Телесная энергия аккумулирует внутреннюю, духовную энергию и направляет ее вовне. Наше тело в идеале проводник нашего Духа. Не зря же говорят что гармония начинается изнутри.

Все существующее в мире – человека, льва, рыбу, камень, дом или планету – окружает индивидуальное энергетическое поле. Это и есть энергетика или биоэнергетика (для живых существ). Свойства поля исследованы далеко не в полной мере, но для того, чтобы использовать энергетику живого и неживого для своих целей, практические знания человечества о ней вполне достаточны. Вся жизнь людей состоит в обмене энергией и информацией с окружающей средой. Человек, умеющий делать это лучше других, более гармонично вписывается в окружающий мир и получает больше удачи, материальных и духовных благ, счастья и здоровья. Чтобы улучшить собственную жизнь, надо научиться жить в гармонии с энергетикой природы. На Востоке энергетику называют ци, чи, прана и много тысячелетий используют для восстановления и сохранения здоровья, улучшения жизни и достижения счастья.

Положительная энергетика соответствует человеку с позитивным характером и мировоззрением. Прежде всего, такому человеку свойственны чистые искренние намерения и чистые мысли. Поле такого человека наполнено светом и искрящейся энергией. Рядом с таким человеком заряжаешься положительными эмоциями, и происходит психическая стабилизация неуравновешенного состояния.

В лингвистической практике слова энергетика и энергия часто подменяют. Разберём Ваши примеры.

  1. От Вас всегда исходит мощная, положительная энергетика, это ощущается даже через монитор.

Непонятно, почему исходит энергетика, а не энергия. Ошибка?

Не совсем, поле тоже распространяется, можно сказать «исходит положительный заряд психической энергии», а психическая энергия — это уже энергетика, а не энергия тела.

  1. Брежнева может играть актер с положительной энергетикой, с положительным обаянием, с Горбачевым та же история.

Всё верно.

  1. Взглядом я выразил свою честность и открытость, сообщил положительную энергетику, попытался послать глазами прямо в лоб своему клетчатому земляку заряд веселой силы и уверенности в собственной правоте.

Сообщил — т.е передал положительное психическое состояние. Употреблено верно.

  1. Все, кто хоть раз побывал здесь, хотят вернуться вновь. Здесь необыкновенная аура, положительная энергетика земли. И людей у нас талантливых много.

Всё верно, положительная энергетика, т.е. здоровая, гармоничная. Здесь всем хорошо.

  1. …Северная вышивка и берестоплетение, объемная резьба и роспись по дереву, плетение из корня и лоскутная мозаика были представлены настолько ярко, самобытно и привлекательно, что все хотелось потрогать, подержать в руках, согреться положительной энергетикой, содержащейся в каждом выставочном экспонате. [Тепло русского Севера (2004) // «Народное творчество», 2004.06.21]

По-моему, согревает все-таки энергия, а не энергетика. Ошибка?

Вероятно, можно сказать и энергией, и энергетикой. Говорим же мы «согреться добротой», а доброта — добрая энергетика, поле доброты.

  1. Может, поэтому ротанговая мебель несет положительную энергетику? [Татьяна Ефимова. Для полного счастья (2003) // «Ландшафтный дизайн», 2003.05.15]

Всё верно, несёт положительную энергетику, т.е. от неё нам хорошо.

  1. Положительная энергетика пропитывается и проникает во все окружающее, вплоть до атомов, уничтожая и прогоняя вредную, отрицательную энергию. [Алексей Яшкин. Программа индульгирования. Оздоровление организма, развитие силы воли, силы духа, храбрости и смелости каратиста (2003)

Здесь мне не нравится «пропитывается», -ся нужно убрать. А что поле положительной энергии проникает и прогоняет плохую энергию — это верно.

  1. Даже на остатках фундаментов или на холмах, где некогда высились замки, ощущаешь сильную положительную энергетику.

Всё верно, ощущаешь положительное психическое состояние — энергетику.

  1. Но как ни парадоксально, мощь прорыва в работах Бурлюка импульсирует положительной энергетикой. [Арина Абросимова. Блудный отец (2001) // «Аргументы и факты», 2001.04.04]

Импульсировать – это посылать импульсы? Ну тогда импульсы энергии, а не энергетики. Ошибка?

Поле может посылать импульсы, так что ошибки нет.

1.3. Энергия. Виды энергии и их особенности

Что представляет собой понятие «энергия», которое мы так часто используем? «Энергия» (греч. ενεργια – действие, деятельность) – общая количественная мера различных форм движения материи. По большому счету понятие энергии, идея энергии искусственны и созданы специально для того, чтобы быть результатом наших размышлений об окружающем мире. В отличие от материи, о которой мы можем сказать, что она существует, энергия – это плод мысли человека, его «изобретение», построенное так, чтобы была возможность описать различные изменения в окружающем мире и в то же время говорить о постоянстве, сохранении чего-то, что было названо энергией. Для этой физической величины долгое время употреблялся термин «живая сила», введенный И. Ньютоном. Впервые в истории в понятие «живая сила» смысл «энергия», не произнося ещё этого слова, вкладывает Роберт Майер в статье «Замечания о силах неживой природы», опубликованной в 1842 году. Специальный термин «энергия» был введен в 1807 г. английским физиком Томасом Юнгом и обозначал величину, пропорциональную массе и квадрату скорости движущегося тела. В науку термин «энергия» в современном его смысле ввел Уильям Томсон (лорд Кельвин) в 1860 году.

Энергия проявляется в различных формах движения материи, заполняющей все мировое пространство. Свойством, присущим всем видам энергии и объединяющим их, является способность каждого вида энергии переходить при определенных условиях в любой другой ее вид в строго определенном количественном соотношении. Само название этого свойства – «закон сохранения и превращения энергии» – было введено в научное обращение Ф. Энгельсом, что позволило все виды энергии измерять в одних единицах. В качестве такой единицы принят джоуль (1 Дж =1 H · м =1 кг · м 2 /с 2). В то же время для измерения количества теплоты используют «старую» единицу – 1 кал (калория), для измерения механической энергии – величину 1 кГм = 9,8 Дж, электрической энергии – 1 кВт · ч = 3,6 МДж, при этом 1 Дж = 1 Вт · с.

Почти все виды энергии, рассматриваемые в технической термодинамике, за исключением тепловой, представляют собой энергию направленного движения. Так, механическая энергия проявляется в непосредственно наблюдаемом движении тел, имеющем определенное направление в пространстве (движение газа по трубе, полет снаряда, вращение вала и т. п.). Электрическая энергия проявляется в скрытом движении электронов по проводнику (электрический ток). Тепловая энергия выражается в молекулярном и внутримолекулярном хаотическом движении, представляя собой энергию хаотического движения атомов и молекул вещества. Тепловая энергия газов проявляется в колебательном, вращательном и поступательном движении молекул, которые постоянно меняют свою скорость по величине и направлению. При этом каждая молекула может беспорядочно перемещаться по всему объему газа. В твердых телах тепловая энергия проявляется в колебаниях молекул и атомов относительно положений, определяемых кристаллической структурой вещества, в жидкостях – в колебании и перемещении молекул или их комплексов. Следовательно, коренным отличием тепловой энергии от других видов энергии является то, что она представляет собой энергию не направленного, а хаотического движения. В результате этого превращение тепловой энергии в любой вид энергии направленного движения имеет свои особенности, изучение которых и является одной из главных задач технической термодинамики.

Каждое тело в любом его состоянии может обладать одновременно различными видами энергии, в том числе тепловой, механической, электрической, химической, внутриядерной, а также потенциальной энергией различных физических полей (гравитационного, магнитного, электрического). Сумма всех видов энергии, которыми обладает тело, представляет собой полную его энергию.

Тепловая, химическая и внутриядерная энергии входят в состав внутренней энергии тела. Все прочие виды энергии, связанные с перемещением тела, а также потенциальная энергия внешних физических полей относятся к его внешней энергии. Например, внешней энергией летящего снаряда в зоне действия сил земного притяжения будет сумма его кинетической Е к и потенциальной энергии гравитационного поля E п. г.. Если газ или жидкость движутся непрерывным потоком в трубе, то в их внешнюю энергию дополнительно входит энергия проталкивания, иногда называемая энергией давления Е пр.

Внешняя энергия, следовательно, представляет собой сумму

Е в н = Е к + Σ Е п i +Е п р, где Е п i – потенциальная энергия i -го поля (магнитного, электростатического и т. д.).

Внутренняя энергия тела U может быть представлена как бы состоящей из двух частей: внутренней тепловой энергии U Т и U 0 – внутренней нулевой энергии тела, условно охлажденного до абсолютного нуля температуры:

U=U 0 +U Т .

Внутренней тепловой энергией является та часть полной внутренней энергии тела, которая связана с тепловым хаотическим движением молекул и атомов и может быть выражена через температуру тела и другие его параметры. Поскольку температура реального тела только частично отражает его внутреннюю тепловую энергию, изменение последней может иметь место и при постоянной температуре тела. Примерами этого являются процессы испарения, плавления, сублимации, в которых происходит фазовое превращение и меняется степень хаотичности молекулярного движения.

Таким образом, полная энергия тела в общем случае может быть представлена в виде суммы внутренней нулевой U 0, внутренней тепловой U Т, внешней кинетической Е к энергий, совокупных внешних потенциальных Σ Е п i энергий и энергии проталкивания Е п р :Е=U 0 +U Т +Е к + Σ Е п i +Е п р.

Каждая из этих составляющих полной энергии может при определенных условиях превращаться одна в другую. Например, в химических реакциях имеет место взаимное превращение U 0 вU Т. Если реакция экзотермическая, то часть нулевой энергии превращается в тепловую. Нулевая энергия полученных веществ оказывается меньшей, чем исходных, – происходит «выделение тепла». В эндотермических реакциях отмечается обратное явление: нулевая энергия увеличивается за счет уменьшения тепловой энергии – происходит «поглощение тепла».

В процессах, не связанных с изменением химического состава вещества, нулевая энергия не изменяется и остается постоянной. В этих условиях изменяется только внутренняя тепловая энергия. Это позволяет в различных расчетных уравнениях учитывать изменение лишь внутренней тепловой энергии, которую в дальнейшем будем называть просто внутренней энергией U. Если однородное тело массой m имеет внутреннюю энергию U,то внутренняя энергия 1 кг этого тела u=U/m.

Величину и называют удельной внутренней энергией и измеряют в Дж/кг.

Внешняя кинетическая энергия (Дж) представляет собой энергию поступательного движения тела как целого и выражается формулой

E к =mw 2 /2, где m – масса тела, кг; w – скорость движения, м/с.

Внешняя потенциальная энергия как энергия направленного действия статических полей может быть выражена через возможные работы каждого поля от заданного положения до каких-то нулевых. Так, потенциальная энергия гравитационного поля выражается как произведение силы тяжести mg этого тела на его высоту H над каким-либо нулем отсчета:

E = mgH.

Здесь высота H представляет собой соответствующую координату.

Энергия проталкивания Е п р представляет собой дополнительную энергию вещества, возникающую в системе за счет воздействия на него других частей системы, стремящихся вытолкнуть это вещество из занимаемого сосуда. Так, при течении газа (или пара) по трубе или какому-либо каналу в условиях сплошного потока каждый килограмм этого газа, кроме внутренней и внешних кинетической и потенциальных энергий, обладает еще дополнительной, переносимой на себе энергией проталкивания:

E пр . =p υ,

где p – удельное давление; υ – удельный объем (объем 1 кг массы вещества).

Для газов, паров и жидкостей, находящихся в потоке, величина p υ (или pV для m кг вещества) определяет неотъемлемую часть их

энергии. Поэтому для веществ, находящихся в сплошном потоке, определяющим параметром будет уже не внутренняя энергия U, а сумма U+pV=I, называемая энтальпией. Для 1 кг вещества i =u+ p υ, где i – в Дж/кг.

Такой же энергией i обладает и 1 кг газа, находящийся в цилиндре, при вытеснении его поршнем.

Полная энергия рассматриваемой системы, состоящей из 1 кг газа и действующего на него поршня, будет равна сумме внутренней энергии и газа и энергии p υ его выталкивания, т. е. равна его энтальпии. На этом основании энтальпию часто называют энергией расширенной системы.

NXplorers | Энергия

Энергия.

Загрузить pdf

Какая разница между энергосбережением и энергоэффективностью?

Энергосбережение включает снижение энергопотребления в основном благодаря изменению привычек и образа жизни.

Энергоэффективность включает использование меньшего количества энергии для получения той же услуги или продукции. Повышение энергоэффективности в существенной степени основано на технических разработках.

Энергоэффективность системы или процесса можно определить так:

энергоэффективность = полезная выделяемая энергия ÷ потребляемая энергия.

Энергоэффективность электрических устройств и домашних или коммерческих установок можно сравнивать, используя обозначения энергоэффективности и сертификаты.

Какие существуют невозобновляемые и возобновляемые источники энергии?

Невозобновляемые источники энергии ограничены.
Они истощаются с намного большей скоростью, чем скорость, с которой они образуются, и поэтому они иссякнут. Невозобновляемые источники энергии включают ископаемые виды топлива, такие как уголь, нефть и природный газ, и ядерное топливо.

Возобновляемые источники энергии не ограничены.
Они восстанавливаются природным путем за короткий период времени. Возобновляемые источники энергии включают ветровую, солнечную, гидроэлектрическую, геотермальную, энергию океана и приливов, а также биомассу. Источники энергии, главным образом, используются для энергоснабжения и обогрева домашних, коммерческих и промышленных объектов, для производства продукции, продовольствия и питьевой воды, а также для транспортировки.

Какие существуют опасения, связанные с использованием невозобновляемых источников энергии?

Невозобновляемые источники энергии ограничены. Они истощаются с намного большей скоростью, чем скорость, с которой они образуются, и поэтому они иссякнут.

При сжигании ископаемых видов топлива образуется диоксид углерода — парникового газа, являющегося одной из причин глобального изменения климата. При этом также могут появляться и другие загрязняющие вещества, включая кислотные газы и твердые частицы. Обеспокоенность состоянием окружающей среды также связана с добычей существующих и недавно открытых ресурсов.

Распределение невозобновляемых энергетических ресурсов в мире таково, что многие страны полагаются на импорт из других государств и поэтому зависят от политических и экономических факторов. Природные и техногенные катастрофы могут приводить к повреждению инфраструктуры невозобновляемых энергетических ресурсов с катастрофическими последствиями для окружающей среды и здоровья людей.

Какая разница между энергией, работой и мощностью?

Энергия системы — это мера ее способности выполнять работу.

Работа выполняется, когда к объекту прилагается сила, заставляющая его перемещаться на определенное расстояние. Когда выполняется работа, происходит преобразование энергии и меняется энергия системы.

Мощность — это скорость преобразования энергии (которая равна скорости, с которой выполняется работа).

Единица энергии в СИ — джоуль (Дж). 1 джоуль равен работе, выполняемой силой в 1 ньютон при перемещении на расстояние 1 метр (в направлении действия силы).

Единица мощности в СИ — ватт (Вт). 1 ватт равен преобразованию энергии в 1 джоуль за секунду.

Как сохраняется и как преобразуется энергия?

Энергию можно разделить на потенциальную (энергия объекта, определяемая его положением) или кинетическую (энергия объекта, определяемая его движением).

Энергию можно сохранять различными способами (например, химическая, кинетическая, гравитационная, упругая, тепловая, магнитная, электростатическая или ядерная энергия). Эти различные виды состояния энергии обычно называют типами или формой энергии.

Согласно закону сохранения энергии, энергия не может быть создана или уничтожена, но может преобразовываться из одного вида накопления в другой механическим, электрическим, тепловым путем или излучением.

Изменения в системе могут приводить к преобразованиям и изменениям в способе накопления энергии.

Какие существуют опасения, связанные с использованием возобновляемых источников энергии?

Возобновляемые источники энергии не так надежны, как невозобновляемые.

Для генерации таких выходных мощностей, которые производят электростанции на ископаемом топливе или ядерной энергии, нужны большие ветряные и солнечные энергетические установки.

Требуется значительное инвестирование для строительства новой инфраструктуры возобновляемой энергетики. Существуют проблемы с эстетикой строительства новой инфраструктуры возобновляемой энергетики.

Существует шумовое загрязнение и обеспокоенность состоянием окружающей среды в связи с установками ветровой энергетики.

Как генерируется и передается энергия?

В большинстве электрогенераторов для выработки электроэнергии используется вращение турбины. Для вращения турбин используется:

  • пар, получаемый при сжигании топлива (ископаемое топливо или энергетика на биомассе)
  • пар, получаемый при делении ядра ядерного топлива (ядерная энергетика)
  • пар, получаемый из подземных геотермальных пород (геотермальная энергия)
  • поток воды (гидроэнергия)
  • ветер (энергия ветра)

В гелиоэнергетике используются фотоэлектрические ячейки, которые преобразуют энергию солнечного света непосредственно в электрическую.

В гелиоэнергетике используются фотоэлектрические ячейки, которые преобразуют энергию солнечного света непосредственно в электрическую.

С выработкой электроэнергии связаны различные капиталовложения и эксплуатационные расходы.

Технологии хранения энергии позволяют разделить поставку энергии и потребность в ней, и обеспечивают способы снижения потерь энергии.

Как стать участником NXplorers

Программа NXplorers в настоящее время проводится в следующих странах

Hong Kong, Saudi Arabia, Vietnam, Австралия, Бразилия, Бруней, Египет, Индия, Индонезия, Казахстан, Катар, Китай, Малайзия, Нигерия, Нидерланды, ОАЭ, Оман, Россия, Сингапур, Тринидад и Тобаго, Филиппины.

Если вы заинтересованы в сотрудничестве с NXplorers, свяжитесь с нами.

NXplorers — это образовательная инициатива Шелл

Связаться

Thank you for signing up to the NXplorers newsletter. Find out more about the impact of the programme by visiting News.

There has been a problem

NXplorers Newsletter

Введите свой адрес электронной почты, чтобы получать наши ежеквартальные информационные бюллетени (бюллетени доступны только на английском языке).

Я согласен с условиями.

Please agree to proceed

Атомная энергетика: За? Против? Воздержимся?

Крайне высокотехнологичная и наукоемкая отрасль фактом своего существования способствует не только достижению своей прямой цели – производства электроэнергии, но способствует развитию научного знания, концентрации усилий на прорывных направлениях исследований в различных областях, начиная от материаловедения и заканчивая экологией. Иван Ющенко рассуждает о плюсах и минусах атомной энергетики сегодня. 

Атомный котел

Как только человечество в лице своих передовых ученых немного разобралось с тем, что такое самоподдерживающаяся цепная реакция, оно придумало, как ее применить к делам практическим. Прежде всего, к изготовлению атомной бомбы. Но также, будем справедливы, и к производству электроэнергии при помощи ядерных реакторов, где реакция деления происходит не лавинообразно, а контролируемо, в результате чего получается определенное количество тепла. Тепло это нагревает воду, а вода превращается в пар, который вращает турбины электрогенераторов. Энергия поступает в электрическую сеть. Это предельное упрощение, голый скелет принципа действия АЭС. Но нет смысла вдаваться здесь в подробности конструктивного устройства разных типов реакторов. Главное, что 3 сентября 1948 г. в Ок-Ридже, штат Теннесси, США, впервые экспериментально запитали электрическую лампочку от ядерного реактора. А в 1954 г., 27 июня, в СССР, в городе Обнинске Калужской области, была запущена в промышленную эксплуатацию первая в мире атомная электростанция, подключенная к общей электрической сети. Стало быть, у нас было больше полувека, чтобы познакомиться с мирным атомом и поразмыслить, что к чему. Первое, что надо сказать: мирный атом – это в принципе хорошо, и как противоположность атому военному, и по другим причинам. 

 

Ах, хорошо!

Большущий плюс атомных электростанций? В мировом масштабе. Честно? Им не страшны колебания цен на нефть, уголь и газ.  

Кроме того, и сейчас это уже критически важно, электростанции, работающие на угле и природном газе, выбрасывают в атмосферу углекислый газ – это увеличивает парниковый эффект, способствует нагреву земной атмосферы, приводит к климатическим изменениям, дестабилизирует погоду, вызывает подъем уровня мирового океана, и так далее. На атомных электростанциях выбросы CO2 ничтожны. И при текущем объеме энергии, производимом АЭС, в атмосферу не попадает дополнительных 555 миллионов тонн (а по другим данным, даже 2,2 миллиарда тонн) основного парникового газа.

 Если говорить о загрязнении, дело не только в углекислом газе – радиоактивных выбросов при нормальном функционировании ядерной станции в атмосферу попадает в сто раз меньше, чем при работе электростанции на угле! Дело в том, что при сжигании угля получается летучая зола с высокой концентрацией урана и тория. Кроме того, ядерная энергия требует гораздо меньшего количества топлива. Ядерное деление производит примерно в миллион раз больше энергии на единицу веса, чем ископаемое топливо.

Из важных экономических преимуществ (ни в коем случае нельзя забывать, что ядерная энергетика – это отрасль экономики, и не будь она выгодна, ее не было бы и в помине) следует учитывать низкую стоимость эксплуатации. Если не брать в расчет первоначальные затраты на строительство, ядерная энергетика – одно из наиболее экономически эффективных энергетических решений. Стоимость производства электроэнергии здесь намного ниже, чем на ТЭС, использующих газ, уголь или нефть, если только эти топливные месторождения не расположены совсем рядом со станциями (а ведь станции строят вдали от месторождений в густонаселенных, промышленных районах неслучайно – там они ближе к потребителю, что уменьшает потери электричества при транспортировке и снижает затраты на строительство ЛЭП).

Атомные станции – это источник энергии, на который можно рассчитывать, не принимая во внимание погодные условия, без оглядки на время суток, времена года, облачность, дождь, силу ветра и высоту волн. В отличие от таких «зеленых» решений, как солнечная и ветровая энергия, например. Что опять-таки обеспечивает хорошую отдачу от инвестиций.
На ближайшие 70-80 лет разведанных запасов урана для станций на планете хватит. Это тоже обнадеживающий фактор. Конечно, в исторической перспективе такой отрезок времени может показаться не таким уж долгим, однако совершенствуются технологии более полного использования радиоактивного топлива. Строятся, в частности, реакторы на быстрых нейтронах. В их активной зоне нет замедлителей нейтронов, и спектр нейтронов близок к энергии нейтронов деления (~105 эВ), нейтроны этих энергий называют быстрыми, отсюда и название этого типа реакторов. Они превращают отработавшее ядерное топливо в новое топливо для АЭС, что дает возможность использовать его потенциал в 10 раз эффективнее (30% против нынешних 3%).
Неудивительно, таким образом, что ядерная энергия широко используется для производства электричества. Мировым лидером по установленной мощности являются США. Доля АЭС составляет около 20% всей электроэнергии. В стране эксплуатируются 98 ядерных энергетических реакторов, расположенных в 30 различных штатах. В России доля атомной энергетики в общей выработке объединенных энергетических систем в 2020 году составила 20,28% (11 действующих АЭС, 38 энергоблоков общей установленной мощностью примерно 31 ГВт). Чрезвычайно большую долю имеет атомная электрогенерация в энергобалансе Франции – в данном вопросе эта страна опередила всех в мире – 70%! Поскольку энергию реакторы производят стабильно, при любой степени развития других возобновляемых источников энергии, сочетание их с АЭС выглядит очень перспективно.

И в свете этих недюжинных достоинств даже не кажется удивительным, что Чернобыльская атомная электростанция была полностью выведена из эксплуатации только… в декабре 2000 г., когда выключили последний работающий 3-й энергоблок. До этого в 1996-м заглушили энергоблок № 1, а энергоблок № 2 был остановлен в 1991 г. после очередной аварии. Но, к сожалению, навеки прославил Чернобыльскую атомную электростанцию имени Владимира Ильича Ленина энергоблок № 4, реактор которого взорвался в ночь с 25 на 26 апреля 1986 года. Логично будет с этого начать разговор о минусах ядерной энергетики.

 

Есть чего бояться

Авария на Чернобыльской АЭС стала всемирным шоком. До сих пор она считается самой крупной катастрофой в истории ядерной энергетики. В результате взрыва реактора четвертого энергоблока в окружающую среду было выброшено около 10 тонн радиоактивных веществ, в том числе изотопов урана, плутония, йода-131, цезия-134, цезия-137, стронция-90, суммарной активностью примерно 380 миллионов кюри. До четырех тысяч человек скончались от лучевой болезни и отдаленных последствий радиоактивного поражения. Облако, образовавшееся от горящего реактора, разнесло различные радиоактивные материалы, прежде всего радионуклиды йода и цезия, по большей части Европы. Наибольшие выпадения вблизи реактора отмечались на территориях Белоруссии, Российской Федерации и Украины. Из 30-километровой зоны отчуждения вокруг АЭС было эвакуировано все население – более 115 тысяч человек. Для ликвидации последствий были мобилизованы значительные ресурсы. За все годы более 600 тысяч человек участвовали в ликвидации последствий аварии. Именно после этой трагедии повсеместно усилились антиатомные настроения общественности. Именно после Чернобыля во многих странах заговорили о постепенном сворачивании программ по развитию ядерной энергетики и стали закрывать АЭС (правда, существенную роль в этом сыграли экономические и политические факторы, но сопутствующая риторика неизменно была «экологической»).

Однако же то, что мирный атом, греющий воду в котлах теплоэлектростанций, является ближайшим родственником не уютного рыбацкого костерка, над которым варится ушица, а атомной бомбы, стало ясно очень рано. Аварии на предприятиях атомной энергетики внушают вполне оправданный страх человечеству. Вспомним некоторые из них, как широко известные, так и оставшиеся в тени. Для четкости картины не станем останавливаться на инцидентах вроде кыштымских (в 1948 и 1967 годах), связанных с военным предприятием «Маяк» и производством ядерного оружия, или крупнейшую аварию на комплексе по производству оружейного плутония «Селлафилд» в Британии (1957). Не станем также подробно рассматривать происшествия на АЭС, не сопровождавшиеся утечками радиации, вроде семичасового пожара на АЭС «Браунз-Ферри» в США, когда чудом удалось не допустить радиационной аварии. Возьмем только основные происшествия с утечками. 

Первая в мире серьезная авария на атомной электростанции. 12 декабря 1952 года. Канада, провинция Онтарио, Чок-Ривер. Техническая ошибка персонала привела к перегреву и частичному расплавлению активной зоны. Тысячи кюри продуктов деления попали во

внешнюю среду, а около 3 800 кубических метров радиоактивно загрязненной

воды было сброшено прямо на землю, в мелкие траншеи неподалеку от реки

Оттава. (Любопытная деталь: в составе команды, занимавшейся дезактивацией территории станции, работал будущий президент США Джимми Картер, тогда – ядерный инженер-атомщик Военно-морского флота.)

 

17 октября 1969 года. Франция, АЭС «Сен-Лоран-дез-О». При перегрузке топлива на работающем реакторе оператор ошибочно загрузил в топливный канал не тепловыделяющую сборку, а устройство для регулирования расхода газов. В результате расплавления пяти тепловыделяющих элементов около 50 килограммов расплавленного топлива попало внутрь корпуса реактора. Произошел выброс радиоактивных продуктов в окружающую среду. Реактор был остановлен на год. Загрязнение не вышло за пределы АЭС, и население не было проинформировано в соответствии с политикой Électricité de France (инцидент не приводил к прямому ущербу людям, имуществу и окружающей среде). Тяжелый радиационный инцидент 4-го уровня по шкале INES. 

В том же 1969 году – авария швейцарского подземного ядерного реактора в городке Люсанс (кантон Во), расплавление активной зоны. 5 баллов из 7 по шкале INES. 

30 ноября 1975 года. СССР. На Ленинградской АЭС в Сосновом Бору произошло расплавление нескольких тепловыделяющих элементов в одном из технологических каналов, что привело к частичному разрушению активной зоны реактора первого энергоблока. Во внешнюю среду было выброшено 1,5 млн кюри радиоактивности. Инцидент третьего уровня по шкале INES.

22 февраля 1977 года. АЭС «Богунице» в Словакии. Авария при загрузке ядерного топлива на первом энергоблоке станции. Со свежей тепловыделяющей сборки не было удалено защитное покрытие, силикагель. Локальный пережог топливных оболочек и радиоактивные продукты деления попали в первый и второй контуры реакторной установки. Четвертый уровень по международной шкале ядерных событий (INES). После аварии было принято решение прекратить эксплуатацию блока А1, в основном по экономическим причинам: ремонт оборудования признали слишком затратным. 

 31 декабря 1978 года. СССР, Свердловская область, поселок Заречный, Белоярская АЭС. Пожар на втором энергоблоке АЭС, из-за падения плиты перекрытия машинного зала на маслобак турбогенератора. Выгорел весь контрольный кабель. Реактор оказался неуправляем. При подаче в него аварийной охлаждающей воды переоблучились восемь человек.

8 марта 1981 года. Япония, префектура Фукуи, город Цугура, АЭС «Цугура». Утечка около 15 тонн высокорадиоактивной воды сквозь трещину в дне здания, где хранились отработавшие тепловыделяющие сборки. 56 работников подверглись радиоактивному облучению. Всего за период с 10 января по 8 марта 1981 г. там произошли четыре подобные утечки. При аварийно-восстановительных работах повышенное облучение получили 278 работников АЭС. 

9 декабря 1986 года. США, штат Вирджиния, город Сарри, АЭС «Сарри». В результате коррозии трубопровода второго контура произошел выброс 120 кубических метров перегретых радиоактивных воды и пара. Восемь работников АЭС попали под кипящий поток. Четверо из них скончались от полученных ожогов. 

21 января 1987 года. СССР, город Сосновый Бор, Ленинградская АЭС. Несанкционированное увеличение мощности реактора, приведшее к расплавлению 12 тепловыделяющих элементов, загрязнению активной зоны цезием-137 и выходу радиоактивных веществ за пределы АЭС.

22 декабря 1992 года. Россия, Свердловская область, Белоярская АЭС. Авария при перекачке жидких радиоактивных отходов на спецводоочистку. Из-за халатности персонала было затоплено помещение обслуживания насосов, а затем около 15 кубических метров радиоактивных отходов вытекло по специальной дренажной сети в водоем-охладитель. Суммарная активность цезия-137, попавшего в него, – 6 милликюри. Инцидент третьего уровня по международной шкале INES.

25 июля 1996 года. Украина, город Нетешин, Хмельницкая АЭС. Авария третьего уровня по шкале INES. Произошел выброс радиоактивных продуктов в помещения станции. Один человек погиб.

30 сентября 1999 года на заводе по изготовлению топлива для АЭС в японском городе Токаймура в результате ошибки персонала облучению подверглись 439 человек, 119 из них получили дозу, превышающую ежегодно допустимый уровень. Трое рабочих получили критические дозы облучения двое из них умерли.

10 апреля 2003 года. Венгрия, город Пакш, АЭС «Пакш». Во время плановых ремонтных работ на втором энергоблоке АЭС произошел выброс в атмосферу инертных радиоактивных газов и радиоактивного йода. Причина – повреждение топливных сборок при проведении химической очистки их поверхности в специальном контейнере. Авария третьего уровня по шкале INES.

9 августа 2004 года. Япония, остров Хонсю, префектура Фукуи, АЭС «Михама». Авария на АЭС, расположенной в 320 километрах к западу от Токио. Из лопнувшей трубы второго контура системы охлаждения третьего энергоблока вырвалась струя пара с температурой 270° и обварила рабочих, которые находились в турбинном зале. Четыре человека погибли, 18 серьезно пострадали.

25 августа 2004 года. Испания, город Ванделлос, АЭС «Ванделлос». Крупная утечка радиоактивной воды из системы охлаждения реактора второго энергоблока АЭС.

 

И безусловно, самые резонансные события в этом ряду – аварии в США на станции «Три-Майл-Айленд», в СССР на Чернобыльской АЭС и в Японии на станции «Фукусима». 

28 марта 1979 года в США на АЭС «Три-Майл-Айленд» в штате Пенсильвания была повреждена активная зона реактора. На втором энергоблоке станции произошла утечка теплоносителя первого контура реакторной установки, ядерное топливо перестало охлаждаться, расплавилось около 50% активной зоны реактора. Энергоблок после аварии признали не подлежащим восстановлению. Помещения АЭС подверглись значительному радиоактивному загрязнению. Аварии присвоен уровень 5 по шкале INES. Инцидент стал самой серьезной аварией в атомной энергетике страны. В атмосферу, по официальным данным, попало 2,37 миллиона кюри радиоактивных веществ, в основном газы ксенон-133 и йод-131 (по независимым оценкам противников атомной энергетики, количество значительно занижено). Из района радиационного воздействия добровольно после предупреждения губернатора штата эвакуировались около 200 тысяч человек. Через три недели, когда обстановка была признана не представляющей серьезной опасности, они вернулись в свои дома. Средняя доза облучения от радиации, полученная населением (порядка 2 миллионов человек) в результате аварии на АЭС «Три-Майл-Айленд», по опубликованным официально данным, составила не более чем 1% от годовой дозы, получаемой от фоновой радиации облучения и в ходе медицинских процедур. 

Однако на общественность этот громкий предупреждающий звонок произвел гнетущее впечатление и сильно затормозил развитие ядерной энергетики США. О настроениях той поры свидетельствует, например, фантастический романа Айзека Азимова «Роботы и Империя». Его действие происходит в далеком будущем, но вот что говорит один из персонажей: «Есть место, которого избегают все земляне и земные роботы… Это квинтэссенция всего, что подразумевает под собой расщепление атома… Место “инцидента”, который навсегда настроил умы землян против деления ядра как источника энергии. Это место называется Три-Майл-Айленд».

Здесь, пожалуй, самое место пояснить, что шкала INES, не раз упомянутая выше, это Международная шкала ядерных событий (сокращение от английского International Nuclear Event Scale). Ее разработало Международное агентство по атомной энергии в 1988 г. и с 1990-го она используется для единообразия при оценке чрезвычайных случаев, связанных с аварийными радиационными выбросами в окружающую среду на атомных станциях (а позднее ее стали применять ко всем установкам, связанным с гражданской атомной промышленностью). В этой шкале, в частности, уровень 3 – это серьезный инцидент (облучение населения более 10 годовых доз), видимые несмертельные эффекты, например ожоги, сильное радиоактивное загрязнение в зоне, не предусмотренной проектом, с низкой вероятностью утечки наружу; уровень 4 – авария с локальными последствиями (минимальный выброс, единичные смертельные случаи, расплавление или повреждение топливных сборок с небольшим выбросом, вероятна утечка наружу). К 7-й, высшей категории, относятся крупные аварии – помимо Чернобыля, пока только та, что произошла на станции «Фукусима» в Японии в 2011 г. Тогда из-за сильнейшего в истории Японии землетрясения и последовавшего за ним цунами вода затопила подвальные помещения станции, где располагались распределительные устройства, резервные генераторы и батареи. АЭС была полностью обесточена, все системы аварийного охлаждения отказали. В реакторах 1, 2 и 3-го энергоблоков расплавилось топливо, произошли взрывы гремучей смеси на энергоблоках № 1, № 3 и № 4. Хотя ни одного случая острой лучевой болезни не зарегистрировано, ликвидаторы получили повышенную дозу радиации и это увеличило риск возникновения у них онкологических заболеваний. Правительство Японии подтвердило, что есть уже несколько таких случаев, один из ликвидаторов в 2018 г. скончался. С загрязненных территорий было эвакуировано около 164 тысяч человек. При эвакуации больниц вследствие недостатка ухода погибло 50 тяжелобольных пациентов. В течение нескольких лет после эвакуации из-за физического и психологического стрессов и неудовлетворительного медицинского обслуживания и ухода наступили 2 304 преждевременные смерти, в основном среди эвакуированных людей пожилого возраста. В декабре 2013 г. АЭС была официально закрыта. На территории станции продолжаются работы по ликвидации последствий аварии. По оценке Токийской электроэнергетической компании, чтобы привести станцию в стабильное, безопасное состояние, может потребоваться до 40 лет.

 При всей драматичности и далеко идущих последствиях подобных эпизодов есть, однако, у ядерной энергетики и другие недостатки, которые присущи ей повседневно.

 

Рутинные проблемы 

Начнем с экономических. Несмотря на то что эксплуатация АЭС сравнительно недорога, требуются огромные средства для того, чтобы станцию построить. Уже первое поколение атомных станций в США оказалось настолько дорогим, и в процессе строительства стоимость настолько возрастала по сравнению с проектной, что половина из них осталась недостроенными. В дальнейшем ситуация продолжала усугубляться: если, например, в 2004 г. закладывались расходы 2-4 млрд долларов, то уже к 2008-му те же работы стоили 9 млрд. Помимо затрат на строительство, атомные станции должны выделять средства на обеспечение радиационной безопасности производимых ими отходов и хранить их в охлаждаемых конструкциях с соблюдением всех необходимых процедур. Хранение радиоактивных отходов – серьезная проблема, с которой сталкиваются атомные электростанции. Уничтожить эти отходы невозможно, текущее решение – надежно запечатать их в контейнерах и хранить глубоко под землей, где они не могут загрязнить окружающую среду. Остается только надеяться, что по мере совершенствования технологий найдутся какие-то эффективные способы с ними управляться. Не стоит забывать о том, что процесс получения энергии на АЭС включает в себя и добычу топлива. А добыча и обогащение урана не являются экологически безопасными процессами. Открытая добыча урана безопасна для горняков, но оставляет после себя радиоактивные частицы, вызывает эрозию и даже загрязняет близлежащие источники воды. Подземная добыча ненамного лучше и подвергает горняков воздействию большого количества радиации. При этом на всех этапах добычи и обогащения образуются радиоактивные отходы.

Еще одна серьезная и пока, к счастью, потенциальная проблема состоит в том, что АЭС представляют собой лакомую мишень для террористов. Чернобыльскую катастрофу многие комментаторы называли взрывом «грязной ядерной бомбы». А что если некие безумцы сознательно попытаются использовать станции для проведения чудовищных террористических актов? Опыт 11 сентября 2001 г. показывает, что это отнюдь не праздное беспокойство. И обеспечение безопасности ядерных материалов и атомных электростанций чрезвычайно важная задача.

 

Итого

Взвешивая все достоинства и недостатки ядерной энергетики, нельзя не отметить еще одну важную вещь. Эта огромная, крайне высокотехнологичная, крайне наукоемкая отрасль одним фактом своего существования способствует не только достижению своей прямой цели – производства электроэнергии, но способствует развитию научного знания, концентрации усилий на прорывных направлениях исследований в различных областях, начиная от материаловедения и заканчивая экологией. Служит локомотивом развития промышленности. И требует подготовки огромного количества специалистов высочайшей квалификации в самых различных областях. И физиков-ядерщиков, и физико-химиков, и радиобиологов. И конечно, тех, кто будет заниматься ядерной тематикой непосредственно. И, может быть, именно кто-то из тех, кто сегодня учится в СПбПУ, в Институте энергетики или Институте ядерной энергетики, сможет – почему не помечтать, тем более на то есть исторические основания! – спроектировать абсолютно безопасную станцию, разработать технологию, сводящую к ничтожному минимуму опасность радиоактивного загрязнения среды на любом этапе, или вообще совершить какой-то пока еще не представимый шаг в светлое, энергетически изобильное будущее человечества. Дело стоящее – почему не помечтать?

 

Максим Конюшин: основная тенденция развития атомной энергетики – это использование новых типов ядерных реакторов поколения IV

Преподаватель Политеха рассказывает о проблемах и перспективах отрасли, а также о том, смогут ли альтернативные и возобновляемые источники энергии вытеснить АЭС с рынка.

Что реально дает атомная энергетика человечеству? 

В настоящий момент вовсю идет цифровизация производства и нашей обыденной жизни.

Человечество все больше и больше использует различные технические устройства, которые потребляют электрическую энергию. Это не только различная автоматизация производства, где используются промышленные роботы и специальное оборудование, потребляющее электрическую энергию, но и повседневная жизнь людей. Уже невозможно представить нашу жизнь без смартфонов, компьютеров, электрических бытовых приборов и т.п. В результате этого растет энергопотребление, и одним из вариантов обеспечения человечества энергией является использование атомной энергии.

Атомная энергия – это колоссальный источник энергии. Всего 1 кг урана с обогащением до 4% дает столько же энергии, сколько сжигание примерно 100 тонн высококачественного каменного угля или 60 тонн нефти.

С учетом роста энергопотребления необходим такой источник энергии, который сможет обеспечить человечество необходимыми объемами энергии, и в этом случае атомная энергия – именно тот необходимый источник.

Начиная с 1954 г., когда была введена в эксплуатацию Обнинская АЭС – первая атомная электростанция в мире, человечество получает полезную энергию из деления ядер урана. Естественно, в дальнейшем продолжится развитие, все больше и больше будут автоматизироваться рутинные процессы. И без надежного и энергоемкого источника энергии это невозможно представить.

Стоит также упомянуть, что атомную энергию мы можем использовать не только для производства электрической энергии, но и для обеспечения человечества другими ресурсами. Мы можем использовать тепло, вырабатываемое в ядерных реакторах, для опреснения морской воды, тем самым обеспечив засушливые регионы необходимыми запасами пресной воды. Но также можно вырабатывать водород, один из самых перспективных источников энергии.

Насколько далеко мы продвинулись в обеспечении безопасности эксплуатации АЭС?

Безопасность атомной энергетики неразрывно развивалась с освоением эксплуатации АЭС. Развитие атомной энергетики невозможно без обеспечения должного уровня безопасности для населения и окружающей среды.

Благодаря внедренным технологиям оказалось возможным снизить уровень возникновения тяжелой аварии для каждого энергоблока АЭС до значения 1 раз в 100 000 лет.

Невозможно представить ни одну современную АЭС без специальных технических устройств, обеспечивающих безопасность. Среди таких устройств стоит упомянуть: ловушку расплава, предназначенную для локализации расплава активной зоны реактора; пассивные системы отвода тепла, обеспечивающие охлаждение ядерного топлива в реакторе без использования энергии; использование основных и резервных систем безопасности для гарантированного обеспечения безопасности эксплуатации АЭС.

Причем все системы безопасности АЭС расположены в отдельном здании, в четырех защищенных и изолированных друг от друга каналах, что обеспечивает высокий уровень надежности работы систем.

Радиоактивные отходы. Пути решения проблемы

К сожалению, в процессе работы АЭС возникают радиоактивные отходы. Эти отходы высокоактивные и представляют определенный уровень опасности для населения и окружающей среды. В настоящий момент отходы захороняют в специальных хранилищах.

Однако атомная энергетика продолжает свое развитие. Проводятся исследования по возможности переработки радиоактивных отходов для снижения их уровня опасности. В качестве примера можно привести исследования в области использования реакторов на быстрых нейтронах для «дожигания» высокоактивных минорных актинидов, например кюрия или америция, для снижения их концентрации в отходах. Причем такие реакторы уже строятся – это проект Опытно-демонстрационного энергетического комплекса с реактором БРЕСТ-ОД-300 (проект «Прорыв» ГК Росатом).

Проекты такого рода позволят решить одну из главных проблем ядерной энергетики – замыкание ядерного топливного цикла, и обеспечить использование атомной энергии еще на долгое время.

«Зеленая» повестка и атомная энергетика. Смогут ли альтернативные и возобновляемые источники энергии вытеснить АЭС с рынка?

Очень много ведется разговоров о том, сможет ли тот или иной источник энергии быть единственным. Это кардинально неверно. Энергетика не сможет существовать, используя только один источник энергии, ведь его потеря – это потеря всей возможной энергии. Поэтому энергетика развивалась на различных источниках энергии не только из-за конкуренции между ними, но и благодаря необходимости использовать различные источники для поддержания надежного энергоснабжения потребителей. Энергетику надо рассматривать в целом.

В некоторых моментах удобнее использовать возобновляемые источники энергии, в случае необходимости больших мощностей возможно использование атомной энергии, если рядом есть месторождение полезных ископаемых – то использовать ископаемые.  Отсюда следует, что возобновляемая энергетика не сможет вытеснить атомную, потому что необходимо использовать и развивать различные источники энергии.

Перспективы развития атомной энергетики в обозримом будущем

Основная тенденция развития атомной энергетики – это использование новых типов ядерных реакторов поколения IV.

Реакторы нового типа позволят решить различные проблемы атомной энергетики, начиная от замыкания ядерного топливного цикла и заканчивая возможностью использования ядерных реакторов не только для производства электрической энергии, но и вторичных продуктов (пресной воды или водорода).

Технологии реакторов новых типов базируются на разработках существующих ядерных реакторов. Но, к сожалению, ввести новые реакторы в строй мы сможем только через 20-30 лет, потому что нужно помнить о главном критерии развития атомной энергетики – это безопасность для населения и окружающей среды. Новые технологии должны быть апробированы, созданы экспериментальные варианты и накоплен необходимый опыт для их безопасной эксплуатации.

Тем не менее такие реакторы уже строятся, это упомянутый ранее «Прорыв» ГК Росатом – реактор БРЕСТ-ОД-300. Внедрение таких проектов обеспечит устойчивое развитие атомной энергетики во благо человечества.

Не остается без внимания и вопрос использования ядерных реакторов малой мощности в обозримом будущем. Например, согласно информации от ГК Росатом, к 2028 году в Якутии будет построена атомная станция малой мощности для развития энергоснабжения региона. Атомная энергетика будет развиваться для обеспечения человечества энергией.

Поделиться записью

Energy IQ: Энергия, мощность и электричество: в чем разница?

Отдел новостей Cummins: Наши инновации, технологии и услуги

Айтек Юксель, руководитель отдела контент-маркетинга, Power Systems

Power vs Energy. Прямо сейчас вы можете провести простой эксперимент, чтобы понять разницу между мощностью и энергией.

Посмотрите, как повысить свой энергетический IQ

Но прежде чем мы углубимся в эксперимент, давайте отметим одну вещь: электричество — это просто форма энергии.

Теперь, когда мы это прояснили, вот небольшой эксперимент, который поможет вам лучше понять разницу между энергией и силой.

Эксперимент…

Медленно поднимите правую руку над головой. Поздравляем! Вы только что израсходовали около четырех джоулей энергии .

Теперь поднимите левую руку над головой, но на этот раз делайте это в два раза быстрее, чем в первый раз. Большой! Вы только что потребили примерно такое же количество энергии, как и в первой попытке, но применили в два раза больше мощность через более короткую продолжительность, так как вы подняли руку в два раза быстрее.

Если мы углубимся в технические подробности, энергия – это способность выполнять работу, а мощность – это скорость выполнения работы (или доставки энергии, согласно Британской энциклопедии ). Повторное выполнение одной и той же работы потребует одинакового количества энергии, но вы можете приложить больше усилий, если хотите выполнить ее быстрее.

Разница между энергией, мощностью и электричеством…

Энергия входит в нашу жизнь во многих формах. Первый закон термодинамики гласит, что мы не можем ни создавать, ни уничтожать энергию, а только преобразовывать ее из одной формы в другую.

Например, дизельное топливо содержит химическую энергию, а двигатель преобразует химическую энергию в тепловую путем сгорания, а затем тепловую энергию в энергию движения. Если вы соедините двигатель с генератором переменного тока и сформируете генератор электроэнергии, генератор переменного тока преобразует энергию движения от двигателя в электричество, другую форму энергии.

Энергия бывает разных форм. Мы преобразуем энергию из одной формы в другую, чтобы выполнить необходимую работу.

Мощность — скорость или скорость выполнения работы. Обычно мощность указывается или описывается в «ваттах», а энергия — в «ватт-часах». При подаче мощности (ватт) в течение времени (часы) вы узнаете, сколько энергии потребляется в ватт-часах.

Существует множество устройств, генерирующих энергию. Дизель-электрогенератор вырабатывает электроэнергию, преобразовывая химическую энергию в электричество, солнечная панель вырабатывает электроэнергию, преобразовывая энергию солнечного света в электричество. Эти устройства генерируют энергию, но не создают энергию, а просто преобразуют энергию из одной формы в другую.

Мы потребляем энергию во многих формах. Электроэнергия и нефтепродукты являются наиболее популярными формами потребления энергии.

Электричество — одна из многих форм энергии. Относительная простота передачи и распределения, а также возможность более безопасного ее использования делают электричество популярной формой энергии в нашей повседневной жизни.

Мы потребляем электроэнергию, преобразуя ее в другие виды энергии. Например, лампочки преобразуют электрическую энергию в лучистую энергию в виде света; обогреватели помещений преобразуют электрическую энергию в тепловую энергию в виде тепла; а электромобили преобразуют электрическую энергию в энергию движения.

Помимо потребления энергии в виде электроэнергии, мы также потребляем значительное количество энергии, полученной из нефтепродуктов, в первую очередь для автомобильных перевозок; природный газ в первую очередь для жилых и промышленных целей; и биотопливо и отходы, главным образом, для отопления и охлаждения жилых помещений.

Получил все это?

Таким образом, мы используем энергию во многих формах в наших повседневных задачах, и электричество является просто одной из этих многих форм энергии, которые широко популярны. С другой стороны, мощность — это скорость доставки энергии во времени.

Чтобы узнать больше о тенденциях на рынках энергии и электроэнергии или прочитать подобные истории, подпишитесь на Cummins на Facebook и LinkedIn. Вы также можете узнать больше о том, как Cummins поддерживает мир, который всегда включен.

Думаете, вашим друзьям и коллегам понравится этот контент? Поделитесь на LinkedIn и Facebook.
 

Теги

Always On

Energy IQ

Айтек Юксель — руководитель отдела контент-маркетинга компании Cummins Inc., специализирующийся на рынках энергосистем. Айтек присоединился к компании в 2008 году. С тех пор он работал на нескольких маркетинговых должностях и теперь делится с вами опытом работы на наших ключевых рынках, от промышленных до жилых. Айтек живет в Миннеаполисе, штат Миннесота, с женой и двумя детьми.

Отдел новостей Cummins: Наши инновации, технологии и услуги

от Cummins Inc., мирового лидера в области энергетических технологий

Девяносто процентов американского бизнеса составляют малые и средние предприятия. Они являются настоящими двигателями нашей экономики, в которых работают миллионы рабочих. Поскольку многие из них ищут новые способы расширения своих услуг, получения дохода и развития своего бизнеса, домашние резервные и портативные генераторы Cummins могут стать новым источником дохода.

Серебряная подкладка в темных облаках

По данным Associated Press, количество отключений электроэнергии из-за неблагоприятных погодных условий удвоилось за последние два десятилетия, что создает нагрузку на стареющую энергосистему нашей страны. Это привело к увеличению частоты и продолжительности отключений электроэнергии. Эти частые отключения создают потребность в надежном резервном питании для домашних хозяйств и других предприятий. А для предприимчивых предприятий малого и среднего бизнеса удовлетворение этой потребности с помощью генераторов Cummins представляет собой огромную возможность.

Какие предприятия могли бы получить наибольшую выгоду от того, чтобы стать авторизованными дилерами Cummins? Вот наша пятерка лучших:

1. Генеральные подрядчики — Когда случаются стихийные бедствия, такие как ледяные бури, ураганы, сильные ветры, лесные пожары или землетрясения, потеря электроэнергии — не единственная проблема, с которой сталкиваются клиенты. Часто бывает физическое повреждение имущества, которое необходимо отремонтировать. Когда они помогают клиентам в восстановлении, генеральные подрядчики имеют возможность оценить потребности дома или предприятия в энергии и предложить добавить домашний резервный генератор Cummins QuietConnect™. Если заказчик соглашается, генподрядчик получает не только прибыль от продажи генератора, но и работы по его установке.

2. Электрики — Хороший электрик — надежный источник информации. Мало того, что они являются экспертами в области потока электронов, они часто знают конкретные электрические схемы своих клиентов. После длительного отключения электроэнергии многих часто спрашивают: «Что вы можете сделать, чтобы у меня не отключилось электричество в следующий раз, когда электричество отключится?» Электрики, продающие и устанавливающие домашние резервные генераторы Cummins QuietConnect, могут сказать: «Да, есть». Установка домашних резервных генераторов может быть еще одной ценной услугой, которую предоставляют электрики.

3. Подрядчики по отоплению и охлаждению — Во время отключения электроэнергии одной из наиболее важных систем, отключенных для владельцев домов и предприятий, является их система центрального отопления и охлаждения. Нахождение без тепла или прохладного воздуха в течение длительного периода времени не только неудобно, но и может быть опасным, если температура на улице экстремально высока. Таким образом, естественно, что после восстановления энергоснабжения поиск способа сохранить систему HVAC включенной во время следующего отключения электроэнергии становится первостепенной задачей. Поскольку подрядчики по отоплению и охлаждению являются экспертами в установке больших систем в домах и на предприятиях, добавление резервных генераторов Cummins QuietConnect в дома и на предприятия является естественным способом добавить еще один центр прибыли в их бизнес.

4. Интернет-магазины — До сих пор мы обсуждали резервные генераторы. Для предприятий, которые не специализируются на постоянной установке генераторов, портативные генераторы Cummins могут приносить прибыль. Хотя портативные генераторы можно использовать во время отключения электроэнергии, они лучше подходят для небольших задач благодаря своей портативности. Это делает их идеальными для кемпинга, парковки, строительства и многого другого. Благодаря прочной и надежной репутации Cummins наши портативные генераторы идеально подходят для розничных продавцов, ориентированных на эти сегменты рынка.

5. Монтажники солнечных панелей — Большинство домашних солнечных панелей подключаются непосредственно к электросети. Таким образом, когда электричество отключается, солнечные батареи перестают обеспечивать электроэнергию. В качестве резервного источника электроэнергии установщики солнечных панелей могут либо установить резервную солнечную батарею, которая заряжается от солнечных панелей, либо домашний резервный генератор. Как правило, резервные солнечные батареи могут питать дом только в течение нескольких часов, поэтому, если район подвержен перебоям в работе из-за погодных условий, лучшим выбором будет домашний резервный генератор, такой как Cummins QuietConnect.

Время пришло

Сейчас, когда больше людей, чем когда-либо, ищут резервные источники энергии, сейчас самое время расширить предложения вашей компании, став авторизованным дилером Cummins. Чтобы узнать больше, посетите веб-сайт cummins.com/partners/dealers.

Теги

Генераторы

Производство электроэнергии

Домашний и малый бизнес Дилеры

Отдел новостей Cummins: Наши инновации, технологии и услуги

от Cummins Inc., мирового лидера в области энергетических технологий

Тепловые волны, которые вызывают чрезмерный спрос на электроэнергию… засухи, которые делают гидроэнергетику менее доступной… электрические сети вблизи активных лесных пожаров отключаются в целях безопасности… стареющие, перегруженные электрические сети… сильные ветры, обрывающие линии электропередач… все это причины, по которым некоторые части страны могут столкнуться с плановыми отключениями электроэнергии в этом году.

Если вы живете в районе, подверженном постоянным отключениям электроэнергии, вот несколько советов, которые помогут вам подготовить свою семью к ним: 

  • Подпишитесь на уведомления от вашей местной электроэнергетической компании. — Если эта услуга доступна от вашей местной коммунальной службы, она может дать вам предупреждение о начале подготовки до отключения электроэнергии.
  • Загрузите наш контрольный список Power Outage Ultimate — он содержит подробную информацию о том, что делать до, во время и после отключения электроэнергии. Он даже показывает вам, что делать для детей, домашних животных и членов семьи с медицинскими потребностями. Вы можете скачать это здесь.
  • Складируйте нескоропортящиеся продукты и воду — Убедитесь, что у вас также есть ручной консервный нож. Планируйте, чтобы еды хватило на всех, чтобы ваша семья могла пить воду и питаться во время отключения электроэнергии.
  • Изготовление или покупка льда и холодильников — Если вы достаточно предупреждены, сделайте или купите лед, чтобы вы могли упаковать скоропортящиеся продукты в холодильники и сохранить их. (Холодильник будет поддерживать внутреннюю температуру только около четырех часов, морозильник — около 48 часов.) 
  • Купить фонарики и запасные батарейки — Блэкауты могут быть ну черные. Фонарики можно использовать для безопасности, если вам нужно передвигаться ночью, но используйте их экономно. Убедитесь, что у вас достаточно для каждого члена семьи.
  • Держите мобильные телефоны заряженными и бензобаки полными — Ваши телефоны и транспортные средства — ваши спасательные пути во внешний мир. Если у вас есть электромобиль, убедитесь, что он полностью заряжен.
  • Потренируйтесь открывать гаражные ворота вручную — Если вам нужно куда-то ехать, сначала нужно уметь вытаскивать машину из гаража.
  • План для лекарств, требующих охлаждения — Возможно, вам придется хранить их в холодильнике, как и ваши продукты в холодильнике, до тех пор, пока электричество не вернется.
  • Инвестируйте в резервный генератор для всего дома — Для полного спокойствия рассмотрите один из домашних резервных генераторов Cummins QuietConnect™. В случае отключения электроэнергии ваш генератор автоматически включится и обеспечит питание вашего дома.
  • Установка детекторов угарного газа с резервными батареями — Разместите их в центральных местах на каждом этаже, чтобы при попадании угарного газа в дом вы были немедленно предупреждены.

Веерные отключения электроэнергии становятся все более и более распространенным явлением. К счастью, есть способы планировать заранее и не допустить, чтобы они полностью разрушили вашу жизнь. Чтобы узнать о различных способах, которыми Cummins может помочь вашей семье сохранить электричество во время плановых отключений электроэнергии, посетите нас по адресу cummins.com/na/generators/home-standby/whole-house-and-portable или найдите местного дилера cummins. .com/na/generators/home-standby/find-a-dealer.

Теги

Домашние генераторы

Дом и малый бизнес

Отдел новостей Cummins: Наши инновации, технологии и услуги

от Cummins Inc., мирового лидера в области энергетических технологий

По мере ужесточения норм выбросов компания Cummins Turbo Technologies (CTT) стремится помочь клиентам сократить выбросы и повысить экономию топлива с помощью новых инновационных технологий обработки воздуха.

Основываясь на 70-летнем опыте инноваций и надежности, CTT и Holset представили широкий спектр ведущих в отрасли технологий обработки воздуха. В 2021 году CTT выпустила турбокомпрессор с изменяемой геометрией (VGT) 7-го поколения серии 400, чтобы помочь производителям двигателей соответствовать будущим стандартам выбросов и обеспечить лучшую в своем классе экономию топлива. В Cummins инновации никогда не прекращаются, поскольку мы продолжаем совершенствовать наши текущие технологии, одновременно разрабатывая новые. Помня об этой философии, CTT сейчас готовится представить HE400VGT 8-го поколения. Он специально разработан для обеспечения максимальной производительности, надежности и долговечности для рынка тяжелых грузовиков объемом 10–15 л.

Компания CTT значительно улучшила характеристики турбонагнетателя благодаря своему последнему поколению продуктов. Турбокомпрессор 8-го поколения будет иметь улучшенную на 5% эффективность по сравнению с предыдущим турбокомпрессором 7-го поколения.

В дополнение к улучшенной эффективности турбокомпрессора, которая помогает клиентам уменьшить размер двигателя, HE400VGT будет иметь лучшую переходную характеристику, повышенную устойчивость к утечке масла со стороны компрессора и двойное снабжение ключевыми компонентами для гибкости цепочки поставок.

Ключевые особенности Holset HE400VGT включают новую систему подшипников и почти нулевые зазоры для улучшения характеристик и переходных характеристик. Эти усовершенствования достигаются за счет более узких зазоров на ступени компрессора, меньшего радиального смещения на ступени турбины, улучшенной обработки поверхности и новых аэродинамических конструкций.

Этот турбокомпрессор, выпуск которого запланирован на 2024 год, включает в себя интеллектуальный электрический привод нового поколения и датчик скорости с новейшим набором микросхем для повышения производительности и долговечности. Стратегия двойного сорсинга помогает смягчить любой непредвиденный дефицит электроники, от которого в последнее время страдает отрасль.

Помимо повышения производительности, турбокомпрессор последнего поколения обеспечит лучшую в своем классе производительность для большегрузных дорожных грузовиков в сочетании с улучшенной топливной экономичностью в ключевых точках движения автомобиля.

«Компания CTT внедрила потрясающие новые технологии в наш последний двигатель HE400VGT, чтобы помочь покупателям двигателей соответствовать строгим требованиям по выбросам и снизить общую стоимость владения», — сказал Мэтью Франклин, директор по управлению продуктами и маркетингу. По мере того, как клиенты разрабатывают свои стратегии в отношении будущих норм выбросов, CTT продолжает опираться на успех предыдущих запусков турбокомпрессоров, чтобы поставлять инновационные продукты, которые отвечают требованиям разработки двигателей наших клиентов без ущерба для производительности.

Хотите узнать больше о продуктах и ​​технических инновациях CTT? Подпишитесь на нашу ежеквартальную рассылку сегодня.

Метки

Компоненты

Cummins Turbo Technologies

Устойчивое развитие

Отдел новостей Cummins: Наши инновации, технологии и услуги

от Cummins Inc., мирового лидера в области энергетических технологий

Мастерский ход инженеров Cummins в Австралии и США привел к значительному сокращению затрат и экологическим преимуществам для горнодобывающих компаний, решивших восстановить свои двигатели QSK60 в рамках специальной программы модернизации.

Инженеры сосредоточились на возможностях восстановления QSK60 раннего поколения и на том, как его можно было бы модернизировать до новейшей дизельной технологии во время капитального ремонта без серьезных изменений в базовой конструкции 60-литрового V16 — подвиг, который ускользал от других производителей двигателей.

Ключевой технологической модернизацией является впрыск топлива с заменой ранней системы насос-форсунки (HPI) на модульную систему Common Rail высокого давления (MCRS), которая теперь используется во всех двигателях Cummins последнего поколения с высокой мощностью.

300-й модернизированный двигатель мощностью 2700 л.с. недавно сошел с конвейера в Центре капитального ремонта Cummins Master Rebuild Center в Брисбене, подчеркнув еще один успешный шаг в эволюции QSK60 и почему это передовой дизельный двигатель высокой мощности в мире. в мобильном майнинговом оборудовании.

«Снижение расхода топлива и увеличение срока службы до капитального ремонта являются ключом к снижению совокупной стоимости владения, и они были первоначальными целями разработки программы модернизации для QSK60», — говорит Грег Филд, менеджер по развитию горнодобывающего бизнеса Cummins. Азиатско-Тихоокеанский регион.

«Инновации лежат в основе долгой истории Cummins, и они, безусловно, сыграли свою роль в вариантах восстановления QSK60, которые мы можем предложить нашим заказчикам из горнодобывающей отрасли».

Итог впечатляет: выбросы твердых частиц в дизельном топливе сокращаются на 63 % благодаря технологии сгорания в цилиндрах без дополнительной обработки. Есть также плюс для технического обслуживания с меньшим содержанием сажи в масле.

Экономия топлива до 5 % постоянно регистрируется в полевых условиях для значительного сокращения выбросов парниковых газов, в то время как срок службы до капитального ремонта увеличивается на 10 %, что соответствует расходу топлива более 4,0 миллионов литров до того, как потребуется капитальный ремонт.

Помимо модернизации топливной системы до MCRS, модель QSK60 с одноступенчатым турбонаддувом также оснащена другими инновациями Cummins в области технологии сгорания, разработанными для соответствия требованиям стандартов на выбросы загрязняющих веществ Tier 4 Final и Stage V, самых строгих в мире стандартов на выбросы загрязняющих веществ для внедорожной техники. .

Пакет модернизации может быть применен к двум вариантам QSK60: один с одноступенчатым турбонаддувом (известный как «Advantage») мощностью от 1785 до 2700 л.с., другой с двухступенчатым турбонаддувом, который может быть мощностью 2700, 2850 или 3000 л. с.

300-й модернизированный QSK60 отправлен компании Boggabri Coal в бассейн Ганнеда штата Новый Южный Уэльс для установки на самосвал Komatsu 930E. Двигатель хорошо зарекомендовал себя при добыче угля и железной руды в Австралии.

Метки

Горное дело

Power vs Energy Объяснение – Устранение путаницы

Роб Льюис

«Я сел на диету и потерял 15 лошадиных сил».

«Я заправил бензобак своей машины. Потребовалось 20 вольт».

Большинство людей сочли бы эти утверждения чушью. Ведь кажется очевидным, что вес измеряется не в лошадиных силах, а количество жидкости не измеряется в вольтах. В обоих случаях говорящий неправильно понял единицы измерения .

Хотя эти ошибки могут показаться абсурдными, в области производства и хранения энергии подобные ошибки совершаются постоянно, и мало кто их замечает. Основная проблема заключается в путанице двух связанных, но разных физических величин: энергия и мощность . Это не одно и то же! Если вы прочитаете и поймете эту статью, вы будете знать о разнице больше, чем многие репортеры, и когда вы услышите, что новая ветряная электростанция будет генерировать «250 мегаватт в год», вы поймете, что что-то не так!

Так что же такое энергия?

Хотя у всех нас есть смутное представление о том, что такое энергия, полезно знать точное определение. Сформулировав максимально просто, энергия — это способность выполнять работу 9.0245 . В физике работа — это действие силы 90 244 на расстоянии 90 245 . Толкать диван через комнату или поднимать ручную кладь в багажное отделение самолета — это работа. (С другой стороны, просто стоять с чемоданом над головой может вас утомить, но технически это не работает, потому что вы на самом деле не перемещаете багаж.)

Таким образом, мы можем сказать, что энергия — это то, что делает это возможным передвигать вещи. «Вещь» может быть автомобилем, движущимся по шоссе, комком теста для хлеба на вашей доске для замешивания теста или электроном в нити накаливания лампочки. Толкать эти вещи — это работа, и для этого требуется энергия. Если мы знаем силу силы, необходимую для перемещения объекта, и расстояние, на которое мы собираемся его переместить, мы можем рассчитать количество энергии, которое нам потребуется.

Существует несколько различных единиц измерения энергии: джоули, БТЕ, ньютон-метры и даже калории. Когда мы говорим об электроэнергии, наиболее распространенной единицей измерения является ватт-часа . Один ватт электроэнергии, поддерживаемый в течение одного часа, равен одному ватт-часу энергии. Тысяча из них — это киловатт-час (кВтч), и обратите внимание, что тысяча ватт за один час или один ватт за тысячу часов равны одному киловатт-часу. Это одинаковое количество энергии.

Работать быстрее = больше мощности

Вы видели, как я вставил термин «власть» в последний абзац? Вот критическая разница между ним и энергией: в то время как энергия измеряет общее количество проделанной работы, она не говорит как быстро вы можете выполнить работу. Вы могли бы передвигать загруженный полуприцеп по стране с двигателем газонокосилки, если бы вас не заботило, сколько времени это займет. При прочих равных условиях крошечный двигатель мог выполнять столько же работы, сколько и большой грузовик. И он будет производить такое же количество энергии и сжигать такое же количество топлива. Но у более крупного двигателя больше мощность, поэтому он может выполнять работу быстрее. Мощность определяется как скорость производства или потребления энергии . Скажи это десять раз: «Сила и энергия — не одно и то же! Мощность — это энергия в единицу времени».

Стандартной единицей электрической мощности является ватт, который определяется как сила тока в один ампер, подталкиваемая напряжением в один вольт . Проще говоря, вольта x ампер = ватт (есть осложнение, если мы говорим о переменном токе, но мы его пока проигнорируем). В США стандартная настенная розетка выдает 120 вольт. Если вы включите лампочку и обнаружите, что через нее протекает ток в ½ ампера, вы знаете, что мощность, потребляемая лампочкой, равна (120) x (½), или 60 Вт.

Вот вам и сила. Сколько энергии потребляет лампочка? Это зависит от того, как долго мы оставляем его горящим. Лампа мощностью 60 ватт, горящая в течение одного часа, потребляет 60 ватт-часов энергии. Десять лампочек, горящих в течение десяти часов, потребляют 10 х 60 х 10, или 6000 ватт-часов, что удобнее записать как 6 кВтч. Все это тысяча домохозяйств потребляла бы 6000 кВтч, что равняется 6 мегаватт-часам или 6 МВтч (поскольку 1000000 ватт = 1000 киловатт = 1 мегаватт).

Итак, что нужно помнить об измерениях электрических энергия — всегда искать «часы». Говорить о том, что электростанция может вырабатывать столько «мегаватт в год», просто бессмысленно. Вероятно, они имеют в виду «мегаватт-часы в год».

Ну, подождите минутку. Разве «мегаватт-часы в год» не соответствуют нашему определению мощности ? Это энергия (мегаватт-часы) в единицу времени (годы). Абсолютно верно! Так что вместо того, чтобы указывать «мегаватт-часы в год», не проще ли было бы просто оценить мощность электростанции в ваттах? Действительно было бы. А поскольку в среднем в году 8766 часов, мы можем преобразовать «МВтч/год» в просто «МВт», разделив это число. Это говорит нам о том, что наша гипотетическая ветряная электростанция, производящая 250 МВтч/год, вырабатывает мощность в среднем 250 ÷ 8766, или 0,0285 МВт, что равно 28,5 кВт.

Обратите внимание, я сказал « средняя скорость ». Когда ветер не дует, производительность, конечно, равна нулю кВт. Таким образом, чтобы получить в среднем 28,5 кВт, ветряная электростанция должна время от времени производить значительно больше. Это приводит к еще одной важной характеристике, называемой «пиковая выходная мощность»: максимум, который ветряные турбины могут производить в идеальных условиях. Для нашей установки мощностью 28,5 кВт (средняя) пиковая мощность может составлять 50 кВт и более.

Солнечные электростанции, конечно, имеют схожие соображения: нулевая мощность ночью и пиковая мощность обычно в полдень в летнее время. Но если вы усредните это за год, вы получите среднюю мощность в киловаттах или мегаваттах.

Хранение энергии: как в ваттах, так и в ватт-часах

Большая часть дискуссий о чистой энергии касается способов ее хранения в то время, когда не дует ветер или не светит солнце. Без эффективного хранилища мы вынуждены полагаться на обычные электростанции в эти периоды.

Для хранения энергии обычно используются батареи, но есть и другие способы, такие как перекачивание воды и расплавленная соль. Но какой бы ни была технология, есть два интересных параметра производительности:

  1. Сколько общей энергии может хранить система? (Думаю, ватт-часы)
  2. Сколько мощности он может дать в любой момент? (Думаю, ватты)

Полезность системы хранения зависит от обоих этих параметров. Система, хранящая огромное количество энергии, не была бы очень полезной, если бы могла возвращать эту энергию только в несколько ватт за раз. И система, достаточно мощная, чтобы осветить целый город, не принесет много пользы, если ее батареи разрядятся через несколько минут.

Мораль этой истории: системы хранения должны иметь возможность хранить достаточно энергии, чтобы продержаться в периоды «отключения», и они должны быть в состоянии поставлять эту энергию достаточно быстро, чтобы удовлетворить электрическую нагрузку. Как только вы узнаете как емкость накопителя энергии (скажем, в мегаватт-часах), так и выходную мощность (скажем, в мегаваттах), вы можете просто разделить эти числа, чтобы узнать, как долго будет работать резервное питание. Например, 20-мегаватт-часового хранилища, выдающего мощность в 2 мегаватта, хватит на 20 ÷ 2, или 10 часов при полной зарядке.

Заключение

Люди часто используют слова «сила» и «энергия» как синонимы. Но теперь вы знаете разницу: энергия — это общий объем проделанной работы, а мощность — это скорость, с которой вы можете ее выполнить. Другими словами, мощность – это энергия в единицу времени. Мощность — ватты. Энергия — ватт-часы.

Изображение: электричество, через Shutterstock

 

Цените оригинальность CleanTechnica и освещение новостей о чистых технологиях? Подумайте о том, чтобы стать участником, сторонником, техническим специалистом или послом CleanTechnica – или покровителем на Patreon.


Не хотите пропустить историю чистых технологий? Подпишитесь на ежедневные обновления новостей от CleanTechnica по электронной почте. Или следите за нами в Новостях Google!


Есть совет для CleanTechnica, хотите разместить рекламу или предложить гостя для нашего подкаста CleanTech Talk? Свяжитесь с нами здесь.


Реклама


Разница между мощностью и энергией

Энергия и мощность — два термина, которые люди часто используют как синонимы в повседневной жизни. Однако, когда речь идет о физике, оба они различаются по определению, объему и многим другим факторам. Таким образом, понимание разницы между мощностью и энергией имеет решающее значение.

Однако, прежде чем перейти к подробному сравнению мощности и энергии, давайте узнаем немного больше об этих двух терминах.

Что такое сила?

Мощность определяется как скорость, с которой выполняется определенная работа и передается энергия. По сути, это относится к потреблению энергии в единицу времени.

Любой объект, который передает более высокую энергию за ограниченное время, можно назвать обладающим большей силой. Единицей мощности в системе СИ является ватт, то есть джоуль в секунду.

Пример разной мощности

Предположим, что A, B и C — три механические машины, которые одинаково эффективны и предназначены для работы с определенным набором. Машины A, B и C выполняют одну и ту же работу за 20, 30 и 40 минут соответственно.

Вот из этого примера можно сказать, что машина А обладает большей мощностью по сравнению с машинами В и С, так как все три машины имеют одинаковую эффективность, но машина А выполняет ту же работу быстрее, чем машины В и С.

Что такое энергия?

Энергия относится к объекту или способности человека выполнять работу. Количество времени, в течение которого человек может работать, определяет его энергию. Следовательно, как и мощность, время является решающим фактором при определении энергии. Говоря научным языком, энергия передается от одного объекта к другому. Единицей энергии в системе СИ является джоуль, который также может быть выражен как ватт-час.

Энергию можно разделить на несколько видов, таких как – Тепловая

  • Потенциальная

  • Кинетический

  • Электрический

  • Механические

  • Ядерные

  • Light

9039 9. возобновляемые и невозобновляемые. Уголь и нефть являются невозобновляемыми источниками энергии, а ветер и вода — возобновляемыми источниками энергии.

Пример энергии

Например, рассмотрим боулера в кегельбане. Шар для боулинга катится к стоящим кеглям и передает свою энергию кеглям, в которые попадает, тем самым отправляя их в полет. С другой стороны, шар для боулинга получает энергию, когда боулер бросает его на дорожку.

Чтобы понять разницу между мощностью и энергией в физике, обратитесь к таблице ниже.

 

В чем разница между энергией и мощностью?

Comparison Basis

Energy 

Power

Definition

Energy is an object’s ability to complete work.

Мощность относится к скорости, с которой объект может выполнять работу.

Единица СИ

Единицей СИ энергии является Джоуль.

Единицей мощности в системе СИ является ватт.

Что он представляет

Какой объем работы может выполнить объект или человек.

Насколько быстро объект или человек может выполнить работу.

Применение

Энергия требуется для всех видов работы, включая ходьбу, бег, уход за телом и многое другое.

Энергия широко используется в механических, тепловых и электрических приложениях.

Символ

Энергия обычно обозначается буквой «Е», но для нее нет специального символа.

«P» используется для обозначения мощности.

Преобразование

Вы можете преобразовывать энергию из одной формы в другую.

Энергия не может быть преобразована.

Хранение

Энергию можно легко хранить.

Хранение энергии невозможно.

Теперь вы знаете разницу между мощностью и энергией. Взгляните на общие формулы для расчета энергии и мощности.

Взгляните на общие формулы для расчета энергии и мощности.

Расчет мощности

  • Общие расчеты — мощность (P) = работа/время

  • Стандартная формула электрической мощности — мощность = напряжение x ток

  • Электрическая мощность в резисторах = I2R, где «I» — ток, а «R» — сопротивление.

Расчет энергии

  • Кинетическая энергия – K. E =  \[\frac{1}{2}\]mv2, где «m» — масса объекта, а «v» — его скорость.

  • Потенциальная энергия — P.E = mgh, где «m» — масса, «g» — ускорение свободного падения, а «h» — высота объекта.

  • Электрическая энергия – Вт = P x t, где «P» — мощность, а «t» — время.

Разница между кинетической и потенциальной энергией

Способность совершать работу называется энергией. Эта энергия может храниться в различных формах. Энергия является одной из физических величин, поскольку пропорциональна массе объекта. Способность тела толкать или тянуть естественную силу, такую ​​как гравитация, определяет, что это за энергия. Энергия вездесуща и существует во многих формах, две наиболее распространенные из которых известны как потенциальная энергия и кинетическая энергия. Хотя способы их взаимодействия с физическим миром очень разные, есть определенные аспекты, которые дополняют друг друга. Но чтобы понять, как они работают, вы должны сначала понять, что они из себя представляют и что такое энергия. Когда объект находится в состоянии покоя, говорят, что тело обладает потенциальной энергией. В другом случае, когда объект движется, говорят, что он обладает кинетической энергией.

Потенциальная энергия действует только тогда, когда объекты в окружающей среде преобразуются в другие формы энергии. Камень на вершине утеса считается примером тела с потенциальной энергией. Когда объект падает, он обладает кинетической энергией. Энергия, запасаемая телом за счет подъема, называется потенциальной энергией силы тяжести. Некоторые объекты, например водопады, содержат как кинетическую, так и потенциальную энергию. Высота водопада — одна из основ потенциальной энергии, а движение воды — одна из основ кинетической энергии. Свойства тела определяют содержащуюся в нем энергию. Когда объект движется, потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию. В отличие от потенциальной энергии кинетическая энергия может передаваться от одного объекта к другому во время столкновения.

 

Кинетическая энергия

Энергия обусловлена ​​движением объектов, известным как кинетическая энергия. Энергия давления воздуха может вызвать потенциальную энергию для сбора гравитации или упругости в других катализаторах. Мышечная энергия – это энергия упражнений. При выполнении операции в сооружении ускорение, энергия движения объекта увеличиваются. Важнейшим фактором, определяющим кинетическую энергию, является масса рассматриваемого объекта и учитывающего движение (измерение на скорости).

Хотя масса является универсальной мерой, движение объекта может происходить различными способами, включая вращение вокруг оси, колебание, поступательное движение или комбинацию этих и других движений.

Кинетическая энергия имеет три подкатегории: вибрация, вращение и поступательное движение.
Кинетическая энергия вибрации естественно вызвана вибрацией объекта. Когда объекты сталкиваются друг с другом из-за движущихся объектов, возникает кинетическая энергия вращения.

Формула кинетической энергии

К.Э. = 1/2mv 2

Где m = масса (кг) и v = скорость (м/с).

Потенциальная энергия 

В физике потенциальная энергия выражается как гравитационная потенциальная энергия. Гравитация, пожалуй, самый важный элемент физики, потому что она является основой общей теории относительности, на которой основаны все современные миры. Потенциальная энергия является одним из важных видов энергии во Вселенной. Это немного сложно понять интуитивно, но это очень просто. Форма энергии, которая потенциально может выполнять работу, но не воздействует активно на другой объект. Потенциальная энергия находится в положении объекта, а не в движении объекта. Это энергия места.

Формула потенциальной энергии гравитации

W = m × g × h = mgh

Где m = масса (кг)

g = ускорение под действием гравитационного поля (9,8 м/с 1 )

h = высота (м)

Упругая потенциальная энергия может быть найдена по формуле m) 

Единица энергии = Джоуль (Дж).

Некоторые примеры потенциальной и кинетической энергии.

Определение потенциальной и кинетической энергии может быть довольно простым, но еще не легко сказать, что какой-либо тип энергии форма, в которой энергия формирует энергию в конкретном объекте или процессе.

  • Планета : Движение планет вокруг Солнца и других звезд в галактике является действием кинетической энергии. Поскольку они притягиваются к крупным объектам в центре своих соответствующих орбит, они падают к центру масс из-за своей сильной гравитации. Это приводит к орбитальному движению, а любое движение является формой кинетической энергии.
  • Резиновая лента: Резиновая лента может быть разделена на потенциальную энергию и кинетическую энергию в зависимости от состояния ленты. Когда резинка растягивается, она наполняется потенциальной энергией. Когда он выпущен, он получает кинетическую энергию. Особенно это актуально, если резинка несет другие предметы, например камни, выброшенные из рогатки.
  • Реки и озера: Они строго работают как кинетическая энергия. Вода находится в постоянном движении и при каждом движении она постоянно генерирует кинетическую энергию. Единственный случай, когда реки могут иметь потенциальную энергию, — это когда строятся плотины, а энергия хранится в искусственных резервуарах, которые при необходимости используются вместе с плотинами гидроэлектростанций.

Difference between Kinetic Energy and Potential Energy

 
 

Kinetic Energy

Potential Energy

1. Kinetic energy is a type of energy present in тела за счет его кинетических свойств. Потенциальная энергия — это тип энергии, которая существует в теле благодаря свойствам состояния.
2. Легко передается от одного тела к другому. Не может быть доставлен из одного тела в другое.
3. Детерминантами кинетической энергии являются скорость или скорость и масса. Определяющими факторами являются высота/расстояние и масса.
4. Текущая вода является примером кинетической энергии. Вода на холме — пример потенциальной энергии.
5. Это связано с природой. Это не связано с природой

Примеры вопросов

Вопрос 1: Батареи обладают кинетической или потенциальной энергией?

Ответ:

Батарея представляет собой форму химической энергии, в которой энергия хранится в связях молекул, содержащихся в кислоте батареи в ее ядре. Другими словами, батарея — это форма потенциальной энергии, в которую классифицируется вся химическая энергия.

Вопрос 2: Кинетическая энергия может быть отрицательной? Объяснять.

Ответ :

Общая формула кинетической энергии: 1/2 мВ 2 . В соответствии с этим, поскольку масса никогда не бывает отрицательной, а здесь скорость «v» является квадратом и всегда дает неотрицательный член, поэтому кинетическая энергия не может быть отрицательной.

Вопрос 3: В соревнованиях по бегу мальчик весом 20 кг бежит со скоростью 2 м/с. Вычислите кинетическую энергию мальчика.

Решение:

Дано: масса (м) = 20 кг

Скорость (v) = 2 м/с

Кинетическая энергия (K.E) = 1/2 мВ 2

K.E = 1/2 × 20 × (2) 2

K.E = 06 кг1 мс1 -2

K.E = 40 кг1 .

Вопрос 4: Ящик массой 30 кг хранится на высоте 10 м. Вычислите потенциальную энергию ящика. Рассмотрим значение ускорения свободного падения (g) = 10 м/с 2 .

Решение: 

Дано: Масса (м) = 30 кг

Высота (h) = 10 м и g = 10 м/с 2 .

Потенциальная энергия = мг·ч

PE = 30 × 10 × 10

PE = 3000 кг·м 2 с -2 .

Вопрос 5: Укажите, является ли звуковая энергия кинетической или потенциальной?

Ответ:

Звук — это то, что большинство из нас воспринимает как кинетическую форму, но его можно рассматривать как две формы энергии одновременно. Звуковая энергия в воздухе, создаваемая продольными волнами, которые вызывают движение молекул газа, является кинетической. Твердые тела и жидкости, передающие звук дальше воздуха, обладают как кинетической, так и потенциальной энергией.

Вопрос 6: Рассчитайте высоту объекта, потенциальная энергия которого равна 2000 кгм 2 с -2 , а масса равна 20 кг. Рассмотрим значение ускорения свободного падения (g) = 10 м/с 2 .

Решение:

Дано: P.E = 2000 км 2 S -2

Высота (H) = 10 м и G = 10 м/с

Потенциальная энергия = Mgh

2000 = 10 м/с

. 20 × 10 × ч

ч = 2000/20 × 10

ч = 10 м.

Вопрос 7: Объект движется со скоростью 4 м/с и имеет массу 15 кг. Вычислите кинетическую энергию этого тела.

Решение:

Дано: Масса (m) = 15 кг

Скорость (v) = 4 м/с.

Кинетическая энергия = 1/2 мВ 2

K.E = 1/2 × 15 × (4) 2

K.E = 120 кгм 2 с -2 .


Потенциальная и кинетическая энергия

Энергия присутствует повсюду и имеет множество форм, две наиболее распространенные из которых известны как потенциальная энергия и кинетическая энергия. Несмотря на то, что они очень разные с точки зрения того, как они взаимодействуют с физическим миром, у них есть определенные аспекты, которые делают их взаимодополняющими. Но чтобы понять, как они работают, сначала нужно понять, что они из себя представляют, и само определение энергии.

Что такое потенциальная и кинетическая энергия?

Прежде чем понять какую-либо форму энергии, необходимо понять, что такое энергия на самом деле. Проще говоря, энергия — это способность совершать работу, то есть когда к объекту прикладывается сила, и он движется [1] .

Потенциальная энергия — один из двух основных видов энергии во вселенной . Это довольно просто, хотя интуитивно понять это немного сложно: это форма энергии, которая потенциально может выполнять работу, но не совершает ее активно и не применяет какую-либо силу к каким-либо другим объектам. Потенциальная энергия объекта находится в его положении, а не в его движении. Это энергия положения.

Когда объекты смещаются из положения равновесия, они получают энергию, которая была запасена в объектах до того, как они были выбиты из равновесия упругим отскоком, гравитацией или химическими реакциями. Лучше всего это демонстрируется на таком предмете, как лук лучника, который накапливает энергию, создаваемую при натягивании тетивы. Потенциальная энергия, хранящаяся при откате, отвечает за энергию, возникающую при высвобождении, известную как кинетическая энергия.

Понять кинетическую энергию интуитивно проще, потому что более очевидно, что движущиеся объекты обладают энергией.

Кинетическая энергия создается, когда высвобождается потенциальная энергия , приводящаяся в движение гравитацией или силами упругости, среди прочих катализаторов.

Кинетическая энергия это энергия движения n. Когда над объектом совершается работа и он ускоряется, это увеличивает кинетическую энергию объекта. Наиболее важными факторами, определяющими кинетическую энергию, являются движение (измеряемое как скорость) и масса рассматриваемого объекта.

Хотя масса является универсальным измерением, движение объекта может происходить по-разному, включая вращение вокруг оси, вибрацию, поступательное движение или любую комбинацию этих и других движений [2] .

Существует три подкатегории кинетической энергии: колебательная, вращательная и поступательная.  

Кинетическая энергия вибрации, что неудивительно, вызвана вибрацией объектов. Вращательная кинетическая энергия создается движущимися объектами, а поступательная кинетическая энергия возникает при столкновении объектов друг с другом.

Эти три подкатегории кинетической энергии составляют почти всю энергию в движении во всей известной Вселенной.

В чем разница между потенциальной и кинетической энергией?

Основное различие между потенциальной и кинетической энергией состоит в том, что одна энергия может быть , а другая энергия равна . Другими словами, потенциальная энергия стационарна, и запасенная энергия должна быть высвобождена; кинетическая энергия – это энергия в движении, активно использующая энергию для движения.

Другим важным отличием является скорость. Это измерение лежит в основе кинетической энергии, но не имеет ничего общего с потенциальной энергией. На самом деле скорость является наиболее важной частью уравнения при определении количества кинетической энергии для любого данного объекта, и ее нет в уравнении потенциальной энергии [3] .

Какая связь между потенциальной и кинетической энергией?

Хотя эти первичные формы энергии очень разные, они дополняют друг друга.

Потенциальная энергия всегда приводит к кинетической энергии, когда она высвобождается [4] , а кинетическая энергия необходима, чтобы позволить объекту тем или иным образом хранить энергию как потенциальную. Например, камню на краю утеса не требуется напрямую кинетическая энергия для накопления потенциальной энергии, которая отправит его вниз по разрушающейся поверхности утеса. Но акт эрозии, чтобы довести скалу до края, требует кинетической энергии. Следовательно, горная порода требует его для своей потенциальной энергии.

Учитывая, что это две основные формы энергии в мире, особенно в человеческом масштабе, в повседневной жизни существует постоянное противоречие между потенциальной и кинетической энергией.

Каковы примеры потенциальной и кинетической энергии?

источник

Хотя определение как потенциальной, так и кинетической энергии может показаться довольно простым и понятным, не всегда легко сказать, какая форма энергии присутствует в определенных объектах или процессах.

1) Планеты

Движение планет вокруг Солнца и других звезд в галактике — это работа кинетической энергии. Поскольку они притягиваются к большим объектам в центре своих соответствующих орбит, из-за сильного гравитационного притяжения они падают к центру масс. Это приводит к орбитальному движению, а любое движение является формой кинетической энергии. [5] 

2) Резиновые ленты 

Резиновые ленты могут быть классифицированы как с потенциальной, так и с кинетической энергией, в зависимости от состояния ленты. Когда резинка растягивается, она наполняется потенциальной энергией; при освобождении происходит переход к кинетической энергии. Это особенно верно, если резинка транспортирует другой объект, например, камень, брошенный из рогатки. [6] 

3) Реки 

Реки – это строго работающая кинетическая энергия. Вода постоянно движется, и все это движение постоянно создает кинетическую энергию. Единственный случай, когда река может иметь потенциальную энергию, — это если она перекрыта плотиной, а искусственный резервуар хранит энергию, которая при необходимости используется вдоль плотины гидроэлектростанции. [7] 

4) Особые варианты 

Существуют определенные варианты энергии как в кинетической, так и в потенциальной классификации энергии. В то время как некоторые изменения, такие как потенциальная энергия, хранящаяся в батареях, легко очевидны, другие не так легко идентифицировать.

Какова потенциальная энергия электрона?

Электроны находятся в движении, поэтому они обладают кинетической энергией. Это один из лучших примеров нефизического объекта, несущего кинетическую энергию.

Тем не менее, можно определить потенциальную энергию, которую накопил электрон. Чтобы найти эту потенциальную энергию, требуется сложная формула [8] :

U(r) = -qeV(r) = -keqe2/r

Полная энергия представляет собой сумму кинетической энергии электрона энергии и ее потенциальной энергии, которая представляется еще более сложной формулой[8]: 

KE(r)+PE(r)=-½keqe2/r=(-½)(9*109)(1,60* 10-19)/(5,29*10-11) Дж = -2,18*10-18 Дж

Является ли батарея кинетической или потенциальной энергией?

Батареи представляют собой форму химической энергии, при этом энергия хранится в связях молекул, содержащихся в кислоте батареи в их ядре. Ключевое слово здесь «хранится» — это означает, что батареи — это форма потенциальной энергии, именно так вся химическая энергия классифицируется [ 9 ] . Биотопливо и ископаемое топливо являются другими примерами накопленной химической энергии.

Является ли электрическая энергия потенциальной или кинетической?

Электрическая энергия классифицируется как потенциальная энергия до того, как она высвобождается и используется в виде энергии, которая чаще всего используется как электричество [10] . Однако после преобразования из своего потенциального состояния электрическая энергия может стать одним из подтипов кинетической энергии, включая, среди прочего, движение или звук.

Является ли звуковая энергия потенциальной или кинетической?

Звук можно рассматривать как обе формы энергии одновременно, хотя в основном мы воспринимаем его в кинетической форме. Звуковая энергия в воздухе, создаваемая продольными волнами, создающими движение молекул газа, является кинетической. В твердых телах и жидкостях, которые переносят звук гораздо дальше, чем по воздуху, действует как кинетическая, так и потенциальная энергия. [11 ]   

Тепловая энергия потенциальная или кинетическая?

Тепловая энергия также является обеими формами энергии одновременно. На самом деле, тепловая энергия представляет собой звуковые волны, движущиеся случайным образом и заставляющие молекулы сталкиваться друг с другом при нагревании [12 ] . Движение этих молекул является примером создания кинетической энергии нефизическими объектами.

Является ли лучистая энергия потенциальной или кинетической?

Лучистая энергия является подкатегорией кинетической энергии. Он формируется с помощью электромагнитной энергии, когда он распространяется волнами по всему электромагнитному спектру. Подобно упомянутому выше электрону, это еще одна форма кинетической энергии, переносимая нефизическим объектом. [13]

Изменения потенциальной энергии

источник

Потенциальную энергию можно разделить на две подформы энергии. Каждая из этих подформ представляет собой тип запасенной потенциальной энергии. Но методы их хранения и выпуска сильно различаются.

Что такое химическая потенциальная энергия?

Химическая потенциальная энергия хранится в молекулярных связях, которые также известны как химические связи. Когда эти связи разрываются, запасенная потенциальная энергия высвобождается и выделяет кинетическую энергию разной степени, в зависимости от прочности связей. [14] 

Что такое гравитационная потенциальная энергия?

Гравитационная потенциальная энергия накапливается в объекте из-за способности силы гравитации перемещать его и притягивать к Земле. Количество запасенной потенциальной гравитационной энергии напрямую зависит от массы объекта и, что более важно, от его высоты над землей. [15]

Наука

Две описанные выше подформы потенциальной энергии функционируют главным образом через две самые основные области науки. Однако механизм, который управляет потенциальной энергией в области физики, сильно отличается от механизма, который управляет в области химии.

Что такое потенциальная энергия в физике?

Потенциальная энергия в области физики представлена ​​в виде потенциальной энергии гравитации. Гравитация, пожалуй, самый важный элемент физики, так как она является основой общей теории относительности, на которой основан весь современный мир. Именно эта сила создала потенциальную энергию с точки зрения физики. [16] 

Что такое потенциальная энергия в химии?

Потенциальная энергия в области химии имеет форму химической потенциальной энергии. Это энергия, запасенная в молекулярных связях, которая лежит в основе химии и химических реакций. Запасенная потенциальная энергия высвобождается в результате этих химических реакций. [15] 

Каковы формулы для кинетической и потенциальной энергии?

Формулы для потенциальной и кинетической энергии довольно просты, но они отнюдь не просты.

Кинетическая энергия может быть найдена по формуле: KE=12mv2  

  • m = масса (кг)
  • v = скорость (м/с)

Гравитационная потенциальная энергия может быть найдена по формуле: W = m×g×h = mgh  

  • m = масса (кг)
  • г = ускорение гравитационного поля (9,8 м/с2)
  • h = высота (м)

Упругую потенциальную энергию можно найти по формуле: U=12kx2

  • k = постоянная силы пружины
  • x = длина растяжки (м)

Единицы, используемые для измерения каждой из этих форм энергии, такие же, как и для всех других форм энергии: Джоуль (Дж), который равен 1 кг. м2.с-2. [17] 

Энергия повсюду 

Вы узнали о нескольких формах энергии, а также о некоторых соответствующих примерах, но для полного понимания концепции энергии необходимо охватить гораздо больше.

Однако понимание двух основных форм энергии, которые пронизывают не только повседневную жизнь, но и суть физики во всей Вселенной, является хорошей отправной точкой и закладывает основу для любых более глубоких погружений в природу самой энергии.

Есть только две вещи, которые абсолютно необходимо помнить: стационарные объекты с запасенной энергией обладают потенциалом, а движущиеся объекты кинетическими .

Предоставлено вам taranergy.com

Источники:  

[1] Основные понятия в химии. Что такое энергия и почему ее определяют как способность выполнять работу? https://masterconceptsinchemistry.com/index.php/2017/12/18/whats-energy-defined-ability-work/. По состоянию на 16 ноября 2020 г. 

[2] Придди Б. Что означает кинетическая энергия? https://sciencing.com/meaning-kinetic-energy-6646801.html. Опубликовано 2 марта 2019 г. По состоянию на 9 ноября 2020 г. 

[3] Work, Energy, and Power. Кабинет физики. https://www.physicsclassroom.com/Class/energy/u5l1c.cfm. По состоянию на 9 ноября, 2020.  

[4] Энергия: потенциальная и кинетическая энергия. Информация, пожалуйста. https://www.infoplease.com/encyclopedia/science/physics/concepts/energy/potential-and-kinetic-energy. По состоянию на 9 ноября 2020 г. 

[5] Fenio, B. Rolling Race: A Spinning Science Activity. Опубликовано 23 марта 2017 г. https://www.scientificamerican.com/article/rolling-race/. По состоянию на 15 ноября 2020 г. 

[6] Мир науки. Эластичная энергия. https://www.scienceworld.ca/resource/elastic-energy/. По состоянию на 16 ноября 2020 г. 

[7] Университет Калгари Энергетическое образование. Энергия из воды. https://energyeducation. ca/encyclopedia/Energy_from_water. По состоянию на 15 ноября 2020 г.  

[8] Университет Теннесси, Ноксвилл. Электрический потенциал. http://labman.phys.utk.edu/phys222core/modules/m2/Electric%20potential.html#:~:text=The%20potential%20energy%20of%20the,2,18*10%2D18%20J. По состоянию на 15 ноября 2020 г. 

[9] Дасто А. Потенциальная энергия: что это такое и почему это важно (с формулой и примерами). наука. https://sciencing.com/potential-energy-what-is-it-why-it-matters-w-formula-examples-13720804.html. Опубликовано 5 декабря 2019 г.. По состоянию на 10 ноября 2020 г. 

[10] Агентство энергетической информации США. Формы энергии. https://www.eia.gov/energyexplained/what-is-energy/forms-of-energy.php. По состоянию на 15 ноября 2020 г. 

[11] Звуковые волны и музыка – Урок 1 – Природа звуковой волны: звук как продольная волна  https://www.physicsclassroom.com/class/sound/Lesson-1/Sound -as-a-Longitudinal-Wave По состоянию на 15 ноября 2020 г.  

[12 Физический факультет Иллинойского университета. Вопросы и ответы: кинетика и потенциал. https://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=1768&t=kinetic-and-potential#:~:text=Sound%3A%20In%20a%20solid%2C%20this, микроскопический%20scale %20of%20moving%20molecules.. По состоянию на 15 ноября 2020 г. 

[13] Солнечные школы. Энергия излучения. https://www.solarschools.net/knowledge-bank/energy/types/radiant. По состоянию на 15 ноября 2020 г.  

[14] CK-12. Химическая потенциальная энергия. https://www.ck12.org/chemistry/chemical-potential-energy/lesson/Chemical-Potential-Energy-CHEM/. По состоянию на 15 ноября 2020 г.  

[15] Солнечные школы. Гравитационная энергия. https://www.solarschools.net/knowledge-bank/energy/types/gravitational. По состоянию на 15 ноября 2020 г.  

[16] Гиперфизика. Гравитационно потенциальная энергия. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/gpot.html. По состоянию на 16 ноября 2020 г. 

[17] Кинетическая и потенциальная энергия. Кинетическая и потенциальная энергия – веб-формулы. https://www.web-formulas.com/Physics_Formulas/Kinetic_Potential_Energy.aspx. По состоянию на 9 ноября 2020 г.  

Все изображения предоставлены по лицензии Adobe Stock.
Рекомендуемое изображение:

Разница между энергией и энергией активации

Основное отличие — энергия против энергии активации

Энергия может быть определена по-разному в зависимости от формы энергии. Однако в химии и физике энергия — это способность выполнять работу. Здесь «работа» относится к действию по перемещению чего-либо против силы. Следовательно, энергия должна быть передана конкретному объекту, чтобы выполнить работу. Энергия активации — это минимальное количество энергии, которой должны обладать реагирующие частицы, чтобы вступить в определенную реакцию. Основное различие между энергией и энергией активации состоит в том, что 9Энергия 0033 может существовать в различных формах, и это способность совершать работу, тогда как энергия активации — это энергия, необходимая для образования активированного комплекса с наивысшей потенциальной энергией в химической реакции .

Ключевые области, покрываемые

1. Что является энергией
-Определение, различные формы, возобновляемая и невозобновляемая энергия, единицы
2. Что является энергией активации
-определение, формы
3 3 3 , В чем разница между энергией и энергией активации
     – Сравнение ключевых различий

Ключевые термины: Активированный комплекс, Энергия активации, Энергия, Сила, Джоуль, Кинетическая энергия, Ньютон, Невозобновляемая энергия, Потенциальная энергия, Возобновляемая энергия, Работа

90 Что такое энергия

Энергия — это способность выполнять работу в физической системе. «Работа» относится к действию по перемещению чего-либо против силы. По закону сохранения энергии энергия не может быть ни создана, ни уничтожена; он может быть преобразован из одной формы в другую форму. Существуют различные единицы измерения энергии. Единицей СИ является джоуль. Один джоуль равен работе, совершаемой над телом, чтобы переместить его на 1 метр против силы в 1 ньютон.

Полная энергия системы может быть либо потенциальной, либо кинетической энергией. Движущаяся система или объект имеют обе формы энергии. Однако существуют различные формы энергии. Ниже приведены некоторые формы энергии.

Форма энергии

Описание

Потенциальная энергия

Энергия, накопленная за счет воздействия гравитации на положение объекта

Кинетическая энергия

Энергия, которой тело обладает благодаря тому, что оно находится в движении

Тепло (тепловая энергия)

Энергия, связанная с температурой

Электроэнергия

Энергия, получаемая от движения заряженных частиц

Световая энергия

Видимая форма энергии

Виды энергии можно также разделить на возобновляемую и невозобновляемую энергию. Возобновляемая энергия относится к источнику энергии, который можно легко пополнить. Невозобновляемая энергия относится к источнику энергии, который не может быть легко восполнен.

Возобновляемая энергия

Ниже приведены основные виды возобновляемой энергии.

  • Солнечная энергия
  • Энергия ветра
  • Биомасса
  • Гидроэнергетика
  • Геотермальная энергия

Невозобновляемая энергия

Ниже приведены некоторые примеры форм невозобновляемой энергии.

  • Атомная энергия
  • Нефть
  • Природный газ
  • Уголь

Хотя единицей СИ для измерения энергии является джоуль (Дж), существует множество производных единиц, используемых для той же цели. Например, при измерении очень высоких энергий мы используем кДж (килоджоуль), МДж (мегаджоуль), фут-фунт-силу (используется в США), киловатт-час или кВтч (для электроэнергии) и т. д.

Что такое энергия активации

Энергия активации химической реакции – это энергетический барьер, который необходимо преодолеть для получения продуктов реакции. Это минимальная энергия, необходимая для превращения реагента в продукт. Следовательно, чтобы начать химическую реакцию, необходимо обеспечить энергию активации.

Энергия активации обозначается как E a и измеряется в кДж/моль. Понятие энергии активации в основном используется в химии и биохимии. Он рассматривается как минимальная энергия, необходимая для образования промежуточного продукта с наибольшей потенциальной энергией в химической реакции. Некоторые химические реакции протекают медленно и состоят из двух или более стадий. Здесь образуются промежуточные продукты, которые затем перестраиваются с образованием конечного продукта. Тогда энергия, необходимая для начала этой реакции, равна энергии, необходимой для образования промежуточного продукта с наивысшей потенциальной энергией. Энергия активации также рассматривается как энергетический барьер.

Рисунок 2: Влияние ферментов на энергию активации

Катализаторы могут снижать энергию активации. Поэтому катализаторы часто используются для преодоления энергетического барьера и обеспечения протекания химической реакции. Ферменты являются биологическими катализаторами. Они могут снижать энергию активации реакций, протекающих в тканях. На изображении выше показан один из таких примеров.

Разница между энергией и энергией активации

Определение

Энергия: Энергия – это способность выполнять работу в физической системе.

Энергия активации: Энергия активации химической реакции – это энергетический барьер, который необходимо преодолеть для получения продуктов реакции.

Различные формы

Энергия: Существует множество форм энергии, таких как тепловая энергия, световая энергия, электрическая энергия и т. д.

Энергия активации: Не существует различных форм энергии активации.

Влияние Катализаторов

Энергия: Катализаторы действуют не на все формы энергии, а на некоторые формы, такие как энергия активации.

Энергия активации: Энергия активации напрямую зависит от катализаторов. Катализаторы могут снижать энергию активации.

Единицы

Энергия: Энергия измеряется в единицах СИ в джоулях.

Энергия активации: Энергия активации измеряется в кДж/моль.

Возобновляемость

Энергия: Некоторые формы энергии являются возобновляемыми, а другие невозобновляемыми.

Энергия активации: Энергия активации не возобновляема.

Заключение

Энергия активации – это форма энергии. Основное различие между энергией и энергией активации заключается в том, что энергия может существовать в разных формах, и это способность выполнять работу, тогда как энергия активации — это энергия, необходимая для образования активированного комплекса с наивысшей потенциальной энергией в химической реакции.

Ссылки:

1. «Что такое энергия? – Объяснение энергии, ваш путеводитель по пониманию энергии».

Ваш комментарий будет первым

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.