انرژی فصل اول کتاب فیزیک 1

                                          انرژي و غذا

   چرا شما به غذا نياز داريد؟ اگر شما به مقدار كافي غذا نخوريد چه اتفاقي مي افتد؟دليل مهم تغذيه ، كسب انرژي مي باشد. منبع اصلي انرژي بدن ما غذا است. البته غذا به تنهايي كافي نيست. شما به گاز نيز احتياج داريد و آن اكسيژن مي باشد. شما از طريق هوا اين گاز را تامين مي كنيد. غذا و اكسيژن با هم واكنش انجام مي دهند و انرژي مورد نياز شما را تامين مي كنند.

با توجه به انرژي مواد غذايي و انرژي لازم براي انجام هر فعاليت اين سوال مطرح مي‌شود كه :
چه موقع غذاي مصرف شده توسط ما براي انجام فعاليت كافي است؟چه موقع ما احساس ضعف مي كنيم؟ چه موقع ما چاق مي شويم؟!

  وقتي ما غذاهاي متنوع به مقدارهاي مختلف مصرف مي كنيم ، كل انرژي دريافتي ما حاصل جمع انرژي هر غذا مي باشد و انرژي هر غذا حاصل ضرب مقدار غذا در انرژي موجود در غذا مي باشد . از طرف ديگر كل انرژي فعاليت هاي مختلف ، جمع انرژي هر فعاليت مي باشد و انرژي هر فعاليت حاصل ضرب زمان انجام فعاليت در آهنگ انرژي هر فعاليت مي باشد .
   با توجه به مطالب گفته شده اگر انرژي كل مواد غذايي برابر يا بيشتر از انرژي لازم براي فعاليت ها باشد آنگاه ما قادر به انجام آنها خواهيم بود

٣-١-انرژي جنبشي     وقتي با قدرت كافي جسمي را هل مي دهيم آن جسم شروع به حركت نموده و ممكن است شتاب دار حركت کند . انرژي كه ما صرف صرف هل دادن جسم مي كنيم به چه انرژي تبديل مي شود؟    در اين حالت ما مي گوئيم : انرژي ما به انرژي در حال حركت تبديل شده است و نام آن را انرژي جنبشي مي ناميم.

    ١- وقتي ماشين هل داده مي شود و ماشين به حركت در مي آيد . انرژي موجود در ماهيچه‌هاي افراد آزاد شده و به انرژي جنبشي ماشين تبديل مي شود. وقتي ماشين شتاب مي گيرد انرژي جنبشي آن افزايش مي يابد.

 

    ٢- وقتي ماشين با سرعت ثابت حركت مي كند تغييري در انرژي جنبشي ماشين روي نميدهد، اما با اين حال افرادي كه ماشين را هل مي دهند هنوز در حال انتقال انرژي هستند. در اين حالت دو نيروي وارد بر ماشين (يعني اصطكاك و نيروي آدم‌ها) اثر يكديگر را خنثي مي كنند.

 

    ٣- وقتي ماشين هل داده نشود. تنها نيروي وارد بر ماشين اصطكاك است و اين نيرو باعث كند شدن حركت ماشين مي گردد. انرژي جنبشي به مرور زمان كاهش يافته و به همان ميزان انرژي هوا آسفالت و اجزاء ماشين افزايش مي يابد.

 

   وقتي ماشين متوقف مي شود ، ديگر هيچ انرژي جنبشي وجود ندارد.

انرژي شيميايي
    انرژي موجود در مواد غذايي از چه نوع است؟ چرا بنزين مي تواند باعث حركت ماشين‌ها شود؟ چرا برگ گياهان مي توانند با جذب نور، ميوه بسازند؟ در تمامي مواد فوق مشاهده مي كنيم كه يك سري فعل و انفعال در ماده باعث تبديل انرژي مي شود.

آيا بوجود آمدن اين انرژي ها ، با قانون بقاي انرژي در تضاد نيست؟ در حقيقت ، پذيرش قانون بقاي انرژي، ما را به اين سمت هدايت مي كند كه انرژي جديدي به نام انرژي شيميايي تعريف كنيم.
به عبارت دقيقتر، انرژي شيميايي، انرژي است كه در واكنش هاي بين مولكولي آزاد مي گردد.
يكي از مواردي كه ما از انرژي شيميايي استفاده مي كنيم، سوخت ماشين ها مي باشد

انرژي نوراني

در روزهاي آفتابي وقتي در آفتاب هستيم احساس گرما مي‏كنيم ولي اگر به سايه برويم از گرما كاسته مي‏شود. آيا اين مطالب دلالت بر انرژي بودن نور مي‏كند؟
    جنس نور، امواج الكترومغناطيسي است. البته فقط بخش كوچكي از امواج الكترومغناطيسي كه داراي طول موجهاي بين ٤٠٠nm تا ٧٠٠nm باشند براي ما مثل نور مي‏مانند.

انرژي كه در سيب وجود دارد ، باعث مي‏شود كه بخشي از انرژي مورد نياز بدن تأمين شود. اما با كمي دقت، مي‏توان انرژي سيب را با انرژي خورشيد مرتبط دانست.انرژي نور خورشيد باعث عمل فتوسنتز شده و طي عمل فتوسنتز گياهان  ميوه  توليد مي‏کنند. پس  انرژي سيب به يك معني از خورشيد مي‏باشد.

انرژي الكتريكي     همانطور كه مي‏دانيد بسياري از وسايل خانگي با برق كار مي‏كنند. چه ويژگي در وسايل زير باعث مي‏شود كه ما اعتقاد داشته باشيم برق انرژي دارد؟‌

نتيجه كار در وسايل فوق گرما، حركت، صدا مي‏باشد ، كه تمامي آنها انرژي مي‏باشند و هيچ كدام از آنها بدون برق كار نمي‏كنند. پس مي‏توان نتيجه گرفت كه برق داراي صورتي از انرژي است، كه به آن انرژي الكتريكي مي‏گويند.

  چرا انرژي الكتريكي تا اين اندازه به طور گسترده استفاده مي‏شود؟ دليل مهم اين امر انتقال راحت انرژي الكتريكي و سهولت در تبديل آن به ساير انرژي‏ها مي‏باشد. در ضمن انرژي الكتريكي براحتي قابل كنترل مي‏باشد.

انرژي گرانشي

    وقتي توپي به سمت بالا پرتاب مي شود آنگاه توپ مقداري انرژي جنبشي دارد كه هر چه توپ اوج مي گيرد، مقدارش كاهش مي يابد. در نقطه اوج ، توپ هيچ انرژي جنبشي ندارد، اما در هنگام سقوط، انرژي جنبشي مجدداً ظاهر مي شود.  در حين صعود انرژي جنبشي توپ چرا كم مي شود؟ آيا اين امر با بقاي انرژي در تضاد نيست؟

 

    كم شدن انرژي جنبشي و ظهور مجدد ‌آن ، با كار انجام شده بر روي توپ قابل بيان مي‌باشد. وقتي توپ بالا مي رود، نيروي جاذبه زمين بر روي توپ كار انجام مي دهد و انرژي جنبشي كاهش مي يابد . اين روند تا زماني ادامه دارد كه انرژي جنبشي به صفر برسد. در هنگام سقوط نيروي جاذبه زمين باعث افزايش انرژي جنبشي توپ مي شود و اين افزايش متناظر همان مقدار از دست رفته در هنگام صعود مي باشد.     لذا به جاي اين جمله ساده كه: در هنگام صعود انرژي جنبشي از بين مي رود، ما مي توانيم براساس قائده بقاي انرژي ، يك نوع انرژي جديد را تعريف كنيم. اين انرژي جديد انرژي پتانسيل گرانشي مي باشد.  مابراي تعريف اين انرژي جديد چند سر نخ  داريم:

وقتي انرژي پتانسيل گرانشي  افزايش مي يابد آنگاه انرژي جنبشي كاهش مي يابد
 و در ضمن انرژي پتانسيل گرانشي با كار نيروي جاذبه گرانشي مرتبط مي باشد.

بر اين اساس ما انرژي پتانسيل گرانشي را براي يك جسم در ارتفاع h برابر كار نيروي گرانشي بر روي جسم در هنگام سقوط تعريف مي كنيم. لذا انرژي پتانسيل گرانشي (U) برابر است با:

                               U=mgh

(در نظر داشته باشيد كه جرم (m) برحسب كيلوگرم و ارتفاع  (h )برحسب متر قرار داده شده است.)

انرژي پتانسيل و صورتهاي آن   همانطور كه مي دانيد نان داراي انرژي است . آيا نان حركت مي كند ؟! آيا انرژي نان از نوع جنبشي است ؟ملاحظه مي كنيد سؤال بي ربطي است و جواب آن منفي است .پس انرژي موجود در نان از چه نوعي است ؟
    مواردي مثل انرژي موجود در باطري يا انرژي موجود در نفت و گاز يا انرژي موجود در بمب اتمي! را در نظر بگيريد .  ايـن انرژي ها از چه نوعي مي باشند ؟

بديهي است كه تمامي موارد فوق داراي انرژي هستند ، اما در صورت  وجود شرايط لازم انرژي آنها ظاهر و آزاد مي گردد. ظاهراً در اين موارد ما نوعي انرژي ذخيره شده در اختيار داريم و بر اين اساس ما اين انرژي ها را صورتهاي انرژي پتانسيل مي دانيم .

نيروگاه جزر و مدي    شما تاكنون مطالبي در مورد جزر و مد شنيده ايد و مي دانيد كه روزانه مقدار بسيار زيادي از آب طي اين فرايند طبيعي جابجا مي شود.

آيا مي توان انرژي آب را مهار نمود؟ آيا انرژي جزر و مد تجديدپذير هستند؟ براي پاسخ به اين سوال و آشنايي با چگونگي استفاده از انرژي جزر و مد به مطالب زير توجه كنيد.
ديدگاه تاريخي و گسترش:    استفاده از جزر و مد براي توليد انرژي حدود ٩٠٠ سال قدمت دارد. براي اين منظور سدي بر روي رودخانه يا بخشي از درياچه‏ها بنا مي‏شود. درهنگام مد در يك طرف سد آب ذخيره شده و سپس در هنگام جزر، آب از داخل توربين‏هاي سد عبور مي‏نمايد و بدين وسيله انرژي توليد مي‏گردد. در چك واسلواكي بين سالهاي ١٩١٠ الي ١٩٢٤ توربيني بنام كاپلان ساخته و بطور گسترده استفاده ‏مي شدند.
    چنين نيروگاههايي بطور گسترده در روسيه، كانادا و چين استفاده مي شوند. يكي از معروفترين اين نيروگاهها در فرانسه بر روي رودخانه راين ساخته شده است كه طول آن حدود ٨٠٠ متر مي باشد.

استفاده از انرژي جزرو مدي:    بواسطه حركت ماه بدور زمين، درياها و رودخانه‏ها جزر و مد متناوبي دارند. در درياهاي آزاد ميزان جزرو مد كم مي‏باشد . ولي وقتي جزرو مد به رودخانه‏ها راه مي‏يابند  ميزان آن  قابل توجه خواهد شد.

اگرسدي بر روي رودخانه بنا شود آنگاه حركت آب در طرفين سد باعث چرخش ژنراتورهاي برق مي‏گردد.
    لازم به ذكر است كه ارتفاع جزر و مد گاهي به ١٠ متر مي رسد. گاهي از انرژي برق حاصل از جزر و مد براي پمپ كردن آب استفاده مي شود و آب در مخازني بزرگ و مرتفع ذخيره مي شود. بدين ترتيب انرژي ذخيره مي شود و در هنگام لزوم از اين ذخيره آب براي توليد مجدد برق استفاده مي گردد.

انتقال انرژي   بسياري از مردم در كوهها و دره‏ها (يخ زده) دچار سرمازدگي مي‏شوند و برخي از آنها بر اثر آن مي‏ميرند.

بخشي از انرژي غذا باعث گرم نگه داشتن بدن مي‏شود تا بدن  در دماي ٣٧  درجه بماند . سلولهاي  ما بطور دائم انرژي گرمايي آزاد مي‏كنند تا اين دما ثابت بماند. در محيط هاي سرد اينكار در بدن با سرعت بيشتري انجام مي‏شود. اگر ميزان اتلاف انرژي بيشتر از تامين انرژي آن باشد دماي بدن كاهش مي‏يابد و در حالت بد ممکن است

در بدن شماچه اتفاقي براي انرژي  مي‏افتد؟ برخي اعضاء بدن ما (مثل قلب، شش،چشم ) بطور دائم كار مي‏كنند. اين اعضاء بطور دائم انرژي آزاد مي‏كنند . اگر ميزان تحرک بدن زياد باشد آنگاه بدن براي جلوگيري از زياد شدن دما،  فعاليت‏هاي خاصي انجام مي‏دهد (مثل عرق كردن)

انرژي كه از بدن خارج مي‏شود ناپديد نمي‏شود، بلكه به هواي اطراف منتقل مي‏گردد. شما به خوبي مشاهده مي‏كنيد كه كلاس سرد در زمستان، با حضور دانش‏آموزان به خوبي گرم مي‏شود.(البته اگر ميزان فعاليت زياد باشد لازم است پنجره ها را باز کنيد!)

زيرا هوا انرژي تلف شده توسط بدن را جذب مي‏كند و دما افزايش مي‏يابد. انرژي كه توسط هوا جذب مي شود دقيقاً همان مقداري است كه توسط سلولهاي بدن توليد شده است. اين موضوع ديدگاه ديگري از انرژي را براي ما روشن مي‏كند.

انرژي هيچگاه از بين نميرود بلكه انرژيها به يكديگر تبديل مي‏شوند.

 بسياري از وسايلي كه ما مي‏شناسيم طوري طراحي شده‏اند كه انرژي را تبديل كنند.

   در تمامي موارد فوق انرژي از دست نمي‏رود بلكه انرژي از صورتي  به صورت ديگر تبديل مي‏شود.اين امر حتي در مقياسهاي وسيع و بزرگ نيز صادق است

‏نيروگاه آبي (هيدروالكتريك)   وقتي به مسافرت مي‏رويد و از كنار رودخانه‏هاي بزرگ عبور مي‏كنيد ، معمولاً سدها را مشاهده ميکنيد

آب در حال حرکت داراي چه انرژي است ؟ چرا بر روي رودخانه سد مي‏زنند؟ آيا انرژي آب تجديد پذير است؟
اين بخش شامل اطلاعات خوب و مفيدي در مورد منابع انرژي آبي مي‏باشد.
ديدگاه تاريخي و گسترش:    صدها سال از انرژي آب (چرخ آبي ) براي آسياب گندم استفاده مي شد.

قبل از كشف ماشين بخار، چرخ‏هاي آبي، قوي‏ترين شكل ماشين‏هاي مكانيكي بودند. طرز كار ساده اين ماشين‏ها بدين ترتيب بود كه آب در حال حركت چرخهاي بزرگ را به حركت در مي‏آورد و اين چرخها به ترتيب باعث به كار افتادن دستگاهها مي‏گرديد و بدينوسيله كارخانه ها كار مي‏كردند.

در قرن هجدههم اكثر كارخانه‏ها در كنار رودخانه‏ها بنا شدند و آب جاري انرژي حركتي آنها را تامين مي‏نمود.
اولين نيروگاه آبي در سال ١٨٨٢ ساخته شد و انرژي برق حاصل از آنان براي روشنايي خيابانهاي شهر كوچكي كافي بود.
اگر مايل باشيد مي توانيد جنبه هاي ديگري از انرژي آب را مورد بررسي قرار دهيد

تمرین1:جملات زير را کامل کنيد.
الف) در تلويزيون انرژي .......................... به انرژي نوراني و صوت تبديل مي شود.
ب) در اجاق مايکروويو انرژي الکتريکي به انرژي ..................... و ...................... تبديل مي شود.
ج) در جمع شدن آب در پشت سد انرژي .......................به انرژي .................... تبديل مي شود

جواب ١ الف) انرژي الکتريکي
ب) انرژي تابشي و گرمايي
ج) انرژي جنبشي آب , انرژي پتانسيل

تمرین 2:  يک جسم توسط جرثقيل به آرامي و با سرعت ثابت از سطح زمين تا ارتفاع معين بالا بده مي شود . در اين عمل (سراسري تجربي ٦١)
الف) کار انجام شده صرف تغيير انرژي جنبشي جسم مي شود.ب) کار انجام شده به صورت انرژي پتانسيل در جسم ذخيره مي شود.
ج) انرژي جنبشي به انرژي پتانسيل تبديل مي شود د) کار انجام شده باعث تغيير انرژي دروني جسم مي شود

جواب:  از آنجا که جسم در حال بالارفتن با سرعت ثابت بالا مي رود . لذا انرژي جنبشي آن ثابت مي باشد. لذا کار انجام شده براي بالا بردن جسم صرف افزايش انرژي پتانسيل جسم مي گردد.پس گزينه ب درست است.

‏انرژي باد
    در بعضي روزها كه بيرون مي رويد ممكن است متوجه نسيم باد شده باشيد. البته گاهي مواقع همان نسيم به صورت خيلي شديد و حتي طوفان ظاهر مي شود.اين موضوع محدود به منطقه مسكوني شما نمي شود و در تمام دنيا وجود دارد.

آيا باد انرژي دارد؟

انرژي باد از چه نوعي است؟ آيا مي توان از اين انرژي استفاده نمود و بوسيله آن كار انجام داد؟ آيا بوسيله آن مي توان برق توليد نمود؟ براي پاسخ به اين سوال به مطالب زير توجه كنيد!

ديدگاه تاريخي و گسترش:
    اولين آسياب بادي در قرن هفتم ميلادي در ايران ساخته شد.

   استفاده از انرژي باد بين قرنهاي ١٢ الي ١٨ مرسوم گرديد. ساليان دراز باد باعث چرخش توربين‏ها و پمپ‏هاي آبي مي‏شد.
    ماشين بخار باعث كم رونق شدن انرژي باد گرديد. اما در سال ١٩٢٠ "مار سلوس جاكوب" برروي يك ژنراتور بادي كار نمود و هزاران نوع از اين ژنراتورها بين سالهاي ١٩٣١ الي ١٩٥٠ ساخته شدند.

حركت هوا بر روي سطح زمين يك منبع خوب انرژي است. انـرژي بـاد تـجـديـد پـذير مي‏باشد. اگر مايل باشيد مي توانيد جنبه هاي ديگري از انرژي باد را مورد بررسي قرار دهيد

‏انرژي هسته اي
    نيروگاه هسته اي چيست و بر چه اساسي كار مي كند؟ مزايا و معايب نيروگاه هسته‌اي چيست؟
آيا انرژي هسته اي بر محيط زيست اثري دارد؟براي درك مطالب بيشتر در اين زمينه به مطالب زير توجه كنيد.
ديدگاه تاريخي و گسترش:
   در سال ١٩٤٢ ، انريكو فرمي، دانشمند ايتاليايي، نشان داد كه چگونه مي توان از هسته اورانيوم ، گرما توليد نمود.

وي ساختماني را در زير زمين فوتبال دانشگاه شيكاگو ساخت و در آنجا آزمايش هايي در رابطه با اين نظريه انجام داد.البته مبناي تئوري شكاف هسته در سال ١٩٣٨ توسط دو دانشمند آلماني به نام هاي هان و استراسمن كشف گرديده بود. طبق نظر اين دو دانشمند اگر نوترون به هسته اتمهاي سنگين مثل اورانيوم برخورد كند، آن هسته شكافته شده و انرژي زيادي آزاد مي كند، البته در اين عمل نوترون هاي جديدي نيز آزاد مي شوند.

در سال ١٩٥٤ اولين نيروگاه هسته اي در روسيه ساخته شد و با توان ٥MW برق توليد نمود . پس از آن در سالهاي ١٩٥٦ در انگلستان و در سال ١٩٥٧ در آمريكا نيروگاه هسته‌اي ساخته شدند. اگر مايل باشيد مي توانيد جنبه هاي ديگري از انرژي هسته اي را مورد بررسي قرار دهيد

طرز استفاده ازانرژي هسته اي:
    در نيروگاه هسته اي ، گرماي حاصل از واكنشهاي هسته اي باعث بخار شدن آب مي‌شود و بخار آب باعث به حركت در آمدن توربين ها مي شود. توربين ها  مولدهاي برق را به حركت در مي آورند . حاصل اين زنجيره از تبديل هاي انرژي توليد برق مي‌باشد

اورانيوم به صورت سنگ معدن استخراج شده سپس خرد مي شود و بوسيله مواد شيميايي از مواد ناخالصي جدا مي شود. حاصل اين فرايند اكسيد اورانيوم (زرد رنگ)  مي باشد، كه به مقدار وسيع در ساخت شيشه هاي رنگي و ظروف سفالي به كار مي رود.

البته در اين مرحله اورانيوم  ٦٠% الي ٨٠% خالص شده است.    اما براي يك نيروگاه بايستي اورانيوم به مقدار ٣/٩٩% خالص شده و فقط شامل اورانيوم ٢٣٨ باشد. (بعداً در شيمي با اورانيوم ٢٣٨ آشنا مي شويد)حاصل اين فرايند اورانيوم غني شده مي باشد.
    براي كنترل انرژي هسته اي . تمهيداتي انديشيده مي شود. براي كم و زياد كردن واكنش هسته‌اي، مقدار اورانيوم شركت يافته در واكنش هسته اي را زياد يا كم مي نمايند و اين كار بسادگي توسط وارد كردن يا خارج نمودن ميله هاي اورانيوم از راكتور صورت مي گيرد.

همان طور كه متوجه شديد فعل و انفعال هسته اي به صورت زنجيره اي روي مي‌دهد. البته  اين فعل و انفعال بايستي تحت كنترل باشد. بديهي است عدم كنترل اين فرايند باعث انفجار هسته اي (مثل يك بمب اتمي) خواهد شد.

‏طرز استفاده از انرژي آب:
    براي نگاه داشتن آب (چه در مصارف كشاورزي يا توليد انرژي الكتريكي)، بر روي رودخانه‏ها سد بنا مي‏شود.

آب در مسير رودخانه رو به پايين حركت مي‏كند و در اين حركت انرژي پتانسيل به انرژي جنبشي تبديل مي‏شود. سدها باعث توقف اين روند تبديل و در نتيجه ذخيره شدن آب و بالا آمدن ارتفاع آب مي‏گردند. در نتيجه از اتلاف انرژي آب جلوگيري مي‏كنند و در ايامي كه بارندگي وجود ندارد ذخاير آب براي توليد انرژي قابل استفاده خواهند بود.

ميزان توليد انرژي توسط سد به دو عامل بستگي دارد : ١- ارتفاع آب ذخيره شده در سد٢- سرعت و حجم آب قابل جريان از سد    در زمانهايي كه مصرف برق كم است ، در برخي سدها از برق توليدي  براي راه‌اندازي پمپ هاي آب استفاده مي شود و بدين وسيله آب از ارتفاع كم به ارتفاع خيلي زياد برده ميشود و با اين عمل انرژي پتانسيل ذخيره مي شود و در هنگاميكه مصرف برق بالا است از اين انرژي ذخيره شده براي توليد مجدد برق استفاده مي شود كوه الكتريكي: در " دنيورويگ " نيروگاه الكتريكي در دل كوه بنا شده است. براي اين منظور كوه شكافته شده و در داخل آن لوله گذاري شده است. اين نيروگاه توانايي توليد ١٧٠٠ مگاوات را دارد و بزرگترين نيروهاي آبي اروپا مي‏باشد( ساير نيروگاههاي آبي در حدود ٤٠٠ مگا وات برق توليد مي‏كنند).

گرما
     آيا مي‏توان ارتباط نزديكتري بين مفهوم انرژي  و انرژي گرمايي  مشاهده نمود؟ ژول اولين فردي بود كه براساس يك آزمايش ساده اين ارتباط را كشف نمود

آيا انرژي گرمايي همان انرژي دروني است؟ فرض كنيد كتري  روي اجاق گاز قرار داشته باشد. به انرژي كه از طرف شعله‏هاي گاز به كتري منتقل مي‏شود، انرژي گرمايي مي‏گويند. اما وقتي كتري گرم شد، انرژي دارد كه بخشي از آن مربوط به گرماي داده شده است و بخشي مربوط به قبل از گرم كردن آن ميباشد. به مجموعة اين انرژي‏ها، انرژي دروني مي‏گويند.
    به عبارت دقيق‏تر آنچه كه منتقل مي‏شود انرژي گرمايي است اما به انرژي كه ذرات ماده دارند انرژي دروني مي‏گويند.

‏نفت
    وقتي در برنامه هاي صدا و سيما به اخبار يا مباحث اقتصادي گوش فرا مي دهيد ، حتماً مطالبي در رابطه با نفت مي شنويد.   اهميت نفت چيست؟ چرا به آن طلاي سياه مي گويند؟ بحران نفت و جنگ نفت براي چه روي مي دهد؟براي پي بردن به اهميت انرژي نفت به مباحث زير توجه كنيد.
ديدگاه تاريخي و گسترش:
    موجودات زنده غرق شده در كف رودخانه‏ها يا اعماق درياها بوسيله شن و سنگ پوشيده مي‏شوند. به مرور زمان با افزايش رسوبات بر روي اين موجودات دفن شده، حرارت و فشار بر روي آنها افزايش يافته و طي هزاران سال به ذغال سنگ و نفت تبديل مي‏شوند. البته ريشه واقعي نفت ناشناخته مي‏باشد ولي به احتمال زياد از موجودات زنده نشأت گرفته اند( لذا به طور غير مستقيم از انرژي خورشيد نشأت گرفته اند ). نفت متداولترين سوخت فسيلي است.

از نفت محصولات زيادي ساخته مي‌شود. مثل بنزين، گازوئيل روغن، پلاستيك دارو، رنگ ، مواد شوينده ،كودهاي شيميايي... .
    نفت به مقياس زياد براي توليد الكتريسيته استفاده مي شود. قبل از ١٩٧٠ نفت سوخت ارزاني بود. اما از آن پس بر ارزش و قيمت آن افزوده شد.
    اگر مايل باشيد مي توانيد جنبه هاي ديگري از انرژي نفت را مورد بررسي قرار دهيد

منابع انرژي 
    به محيط اطرافتان نگاه كنيد . وسايل و اماکن مختلفي مثل تلفن ، مانيتور ، لامپ ، يخچال ، ماشين ، هواپيما و كارخانه ها را مشاهده مي كنيد  .همگي در حال كار هستند و به عبارتي همگي در حال تبديل انرژي مي باشند .اگر دقيقتر بگوئيم براي راه اندازي اين وسايل بايستي انرژي تامين شود

همانطور كه ملاحظه مي كنيد كارخانجات بيشترين بخش انرژي را مصرف مي كنند. از ديدگاه ديگر ميزان مصرف انرژي نيز رو به گسترش مي باشد . شايد يكي از دلايل ساده اين امر رشد جمعيت باشد . به مدل سازي زير توجه كنيد :اين مدل سازي جمعيت جهان را در همين لحظه نشان مي دهد . آيا رشد جمعيت متوقف است ؟

در مطالبي كه در پيش داريم منابع كنوني انرژي معرفي مي شود .اين منابع به دو دسته تجديد پذير و تجديد ناپذير تقسيم مي شوند.
     منظور از انرژي تجديدپذير ، منابع انرژي هستند كه مصرف انرژي ازآنها باعث اتمام آنها و يا اتمام ذخاير آنها نمي شود. (مثل انرژي خورشيدي)  انرژي هاي  تجديد ناپذير انرژيهايي هستند كه مصرف ما باعث كم شدن ذخاير آنها مي گردد و در ضمن تشكيل اين نوع منابع به زمانهاي طولاني (چند صد هزار سال ) نياز دارد.(مثل نفت

بقاي انرژي مكانيكي

    بنا به تعريف ، به مجموع انرژي پتانسيل  (U) وانرژي جنبشي (K) يک جسم ، انرژي مکانيکي(E) ميگويند   

E=U+K

(البته گاهي انرژي پتانسيل را با PE و انرژي جنبشي را با KE  و انرژي مکانيکي را با (TME)نشان  مي دهند.)

اگر اصطكاك و تلفات ناچيز باشد ،آنگاه انرژي مكانيكي تغيير نمي كند.

+ نوشته شده توسط رؤیا محمدی در جمعه 1391/06/10 و ساعت 3:19 AM |