Energia

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Villámlás, az energiaátadás látványos formája

Az energia általános értelemben a változtatásra való képességet, a fizikában a testek pillanatnyi állapotát leíró mennyiség, állapotjelző. Egy bizonyos állapotú fizikai rendszer energiája azzal a munkamennyiséggel adható meg, amellyel valamilyen kezdeti állapotból ebbe az állapotba hozható. A kezdeti állapotot referenciaállapotnak, vagy referenciaszintnek hívjuk. Régiesen munkavégző képességként is meghatározták. A munka (és a hő) az energiaközlés egy speciális formája.

A szó eredete[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az energia szó a görög ενεργεια kifejezésből ered, ahol az εν- jelentése „be-” az έργον-é pedig „munka” az -ια pedig absztrakt főnevet képez. Az εν-εργεια összetétel az ógörögben „isteni tett”-et vagy „bűvös cselekedet”-et jelentett, Arisztotelész később „ténykedés, művelet” értelemben használta, Diodórosz Szikulosz pedig egy „gép ereje”-ként.

Az energia alapvető formái[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az energiaformákat vissza lehet vezetni a fizika négy alapvető kölcsönhatásának valamelyikére. A mozgási és a helyzeti energia származhat bármely alapvető formából, a helyzeti energia a tárolt változata, a mozgási energia a felszabadult változata az energiának. A mozgási energia az ember számára közvetlenül használható energiafajta, mert a gépei forgása, haladása az a forma, ami a tényleges hasznos tetteket véghezviszi. A négy alapvető kölcsönhatás a gravitációs, az elektromágneses, a gyenge és az erős kölcsönhatás.

Gravitációs kölcsönhatás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A vízerőmű például a folyó gravitációs energiáját alakítja át turbinák mozgási energiájává, ami generátorokban elektromos energiává alakul. Elektromos energiával hajtott szivattyúk a vizet víztornyokba pumpálva gravitációs energia formájában tárolják a víznek a közműhálózatban való szétosztásához szükséges energiát.

Elektromágneses kölcsönhatás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Többnyire elektromágneses energia hajtja gépeinket, és működteti elektronikus rendszereinket. Elektromágneses energia forrása lehet hőerőgép és belsőégésű motor, amelyekben a hőenergia égésből, azaz kémiai átalakulásból származik, ami az atomok és molekulák elektronszerkezetéhez köthető átalakulás, azaz elektromágneses folyamat. Az élőlények számára is kémiai folyamatok, azaz az elektromágneses kölcsönhatás biztosítja az energiatárolást és energiafelhasználást, tehát a biológiai energiák is elektromágneses eredetűek.

Gyenge kölcsönhatás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A gyenge kölcsönhatás folyamataiból, a gyenge radioaktív bomlásokból (béta-bomlás) származó energia tartja fenn részben a Föld belső magas hőmérsékletét, így a geotermikus energia ebből a forrásból is táplálkozik. Az árapályerőkön keresztül a Föld belső hőmérsékletét a gravitáció is emeli. A Nap energiatermelésének kisebbik része is gyenge folyamatokból származik.

Erős kölcsönhatás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az erős kölcsönhatás tartja össze az atommagokat. Atommagok egyesülésekor a kötési energiának megfelelő nagy energia szabadul fel. Az ilyen magfúzió felelős a Nap és a csillagok energiatermelésének zöméért. A lassú fúzió során az elemek a vasig épülnek fel a csillagok belsejében, ez ugyanis az az elem, aminek egy nukleonra eső energiája a legkisebb (azaz kötési energiája a legnagyobb). A vasnál nehezebb elemek szupernóva-robbanás idején végbemenő gyors magfúzió útján jönnek létre. Földi körülmények között kísérleti stádiumban vannak a fúziós reaktorok, amik hosszú távon megoldhatják az emberiség energiaproblémáit. Miután a földi időjárást és életet a Nap energiatermelése tartja fenn – ami a Földet elektromágneses sugárzás révén éri el –, lényegében ide vezethető vissza az emberiség által felhasznált összes földi energiaféleség, a többi kölcsönhatás mintegy átmeneti energiatárolóként működik közben – például a gravitáció a vízenergiánál, az elektromágneses kölcsönhatás a fosszilis energiahordozók, a gyenge kölcsönhatás a geotermikus energia esetén.

Származtatott energiafajták[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Hőenergia: atomok, ill. molekulák mozgásával létrejövő energiafajta, amit a közeg nyomása és hőmérséklete is jellemez.

Sűrített levegő: ipari folyamatok segéd-, és szabályozó berendezéseinek energiahordozó, energiatároló közege, az iparban felhasznált energia kb. 18%-át teszi ki.

Energiamegmaradás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az energiamegmaradás törvénye szerint zárt rendszer teljes energiája, azaz az egyes összetevők energiájának összege nem változik. Ez a megmaradási törvény valójában az időeltolási szimmetria (a fizikai törvények függetlensége a folyamatok megtörténtének időpontjától) következménye. Általános érvényű elv, ami magában foglalja az összes energiaforma együttesét.

Energiafejlesztés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az emberiségnek, ipari társadalomként szüksége van energiára eszközei, gépei működtetéséhez, aminek biztosítása az energiafejlesztés feladata. Az energiafejlesztés nemcsak a minél több energia megtermelését, hanem a felhasználás ésszerűsítését, a takarékoskodást is jelenti, az élhető környezet megőrzése érdekében.

Energiaszegénység[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az emberiség energiafelhasználása nem egységes. Vannak régiók, népcsoportok, amelyek jóval kevesebb áramhoz jutnak, mint mások, így a fűtést, főzést növényi, állati eredetű anyagok elégetésével nyernek.[1] Ez összefügg az ökológiai lábnyom kérdéskörével is, hisz a több energiafelhasználás sok esetben nagyobb kényelmet, és biztonságot jelent, ugyanakkor az energia előállításának módja lehet környezetkárosító hatású is.

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Irodalom[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Energiafelhasználói Kézikönyv (dr. Barótfi István, Környezettechnika Szolgáltató Kft. 1993.)

Jegyzetek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]