Τι είναι η πιθανή ενέργεια;

Η πιθανή ενέργεια είναι η ενέργεια που αποθηκεύεται, αλλά ο τρόπος αποθήκευσής της εξαρτάται από τον τύπο της, όπως χημική, φυσική ή ηλεκτρική ενέργεια. Η πιθανή ενέργεια παραμένει στην αποθήκευση μέχρι να αλλάξει η κατάσταση και να απελευθερωθεί η πιθανή ενέργεια. Η απελευθέρωση μπορεί να ελεγχθεί και να εκτελέσει χρήσιμη εργασία ή μπορεί να είναι ξαφνική και επιβλαβής. Όποτε υπάρχει πιθανή ενέργεια σε μεγάλες ποσότητες, η επίγνωση της ποσότητας πιθανής ενέργειας και Αυτό που μπορεί να προκαλέσει την απελευθέρωσή του είναι σημαντικό για την ασφάλεια και για την αποφυγή μιας ανεξέλεγκτης, καταστροφικής απελευθέρωσης.

TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)

Η πιθανή ενέργεια αποθηκεύεται χημική, φυσική, ηλεκτρική ή άλλη ενέργεια που μπορεί να απελευθερωθεί όταν ενεργοποιηθεί. Η χημική ενέργεια αποθηκεύεται σε χημικούς δεσμούς και απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων. Η φυσική ενέργεια αποθηκεύεται όταν μια μάζα διατηρείται πάνω από το σημείο ανάπαυσης μηδενικού ύψους ή όταν μια δομή είναι υπό πίεση ή παραμορφώνεται. Η ηλεκτρική ενέργεια αποθηκεύεται σε ηλεκτρικά ή μαγνητικά πεδία και σε συσσωρεύσεις φορτισμένων σωματιδίων. Άλλοι τύποι πιθανής ενέργειας περιλαμβάνουν ατομική ενέργεια και θερμική ενέργεια. Για κάθε τύπο πιθανής ενέργειας, υπάρχουν εφαρμογές για χρήσιμη εργασία και ενεργοποιητές για καταστροφική απελευθέρωση.

Στη χημεία, η πιθανή ενέργεια αποθηκεύεται σε χημικούς δεσμούς. Οι χημικές αντιδράσεις μπορούν να απελευθερώσουν τη χημική ενέργεια και να δημιουργήσουν νέες ενώσεις ή να παράγουν θερμότητα και φως. Οι χημικές αντιδράσεις χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία μηχανών όπως κινητήρες αυτοκινήτων ή για τη θέρμανση κτιρίων με καύση καυσίμων. Τα εκρηκτικά απελευθερώνουν επίσης χημική ενέργεια και μπορούν να είναι εποικοδομητικά ή καταστροφικά.

Η πιθανή ενέργεια στη φυσική αποθηκεύεται είτε σε βαρυτική ενέργεια είτε ως ελαστική ενέργεια. Η βαρυτική ενέργεια οφείλεται στην ανυψωμένη θέση ενός σώματος που έχει μάζα. Όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα, τόσο περισσότερη πιθανή ενέργεια αποθηκεύεται. Όταν η μάζα απελευθερώνεται και πέφτει, η πιθανή ενέργεια αλλάζει σε κινητική ενέργεια καθώς η μάζα παίρνει ταχύτητα. Η κινητική ενέργεια που προκύπτει μπορεί να είναι χρήσιμη, όπως όταν οδηγεί σωρούς στο έδαφος ή επικίνδυνες, όπως όταν καταρρεύσει μια γέφυρα.

Η ελαστική ενέργεια αποθηκεύεται στην παραμόρφωση μιας δομής. Για παράδειγμα, ένα ελατήριο έχει κανονικό σχήμα, αλλά όταν συμπιέζεται ή τεντώνεται, αποθηκεύει πιθανή ενέργεια. Όταν απελευθερώνεται, η πιθανή ενέργεια μπορεί να λειτουργήσει ή μπορεί να προκαλέσει ζημιά. Το ελατήριο σε ένα μη ηλεκτρικό ρολόι χειρός παραμορφώνεται με το κλείσιμο του ρολογιού και η πιθανή ενέργεια τροφοδοτεί το ρολόι. Μια ελαστική ταινία αποθηκεύει πιθανή ενέργεια όταν τεντώνεται, αλλά εάν σπάσει ή αφεθεί, η πιθανή ενέργεια μπορεί να βλάψει.

Ενώ οι μπαταρίες παράγουν ηλεκτρισμό, η διαδικασία στη ρίζα της ισχύος της μπαταρίας είναι μια χημική αντίδραση. Η αντίδραση δημιουργεί μια ανισορροπία ηλεκτρονίων που παράγει ηλεκτρικό φορτίο στους ακροδέκτες της μπαταρίας. Ως αποτέλεσμα, οι μπαταρίες αποθηκεύουν τόσο χημική όσο και ηλεκτρική ενέργεια.

Η καθαρή ηλεκτρική ενέργεια αποθηκεύεται στα ηλεκτρικά πεδία των πυκνωτών. Οι μικροί πυκνωτές βοηθούν τη λειτουργία των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων και μεγαλύτερα βρίσκονται σε φώτα φθορισμού και σε μερικούς ηλεκτρικούς κινητήρες. Εάν ένα μεγάλο πυκνωτή βραχυκυκλώσει, η πιθανή ενέργεια απελευθερώνεται ταυτόχρονα και μπορεί να προκαλέσει έκρηξη ή φωτιά.

Άλλες μορφές πιθανής ενέργειας περιλαμβάνουν ατομική και θερμική ενέργεια. Τα άτομα ουρανίου αποθηκεύουν πυρηνική ενέργεια που μπορεί να απελευθερωθεί σε αντιδράσεις ατομικής σχάσης. Τα άτομα υδρογόνου αποθηκεύουν πυρηνική ενέργεια που τροφοδοτεί αντιδράσεις σύντηξης όπως στον ήλιο και σε βόμβες υδρογόνου. Άλλα στοιχεία μπορεί να αποθηκεύουν πυρηνική ενέργεια που μπορεί να απελευθερωθεί σε αντιδράσεις που δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί ή που είναι γνωστές αλλά δεν χρησιμοποιούνται. Οι αντιδράσεις σχάσης τροφοδοτούν πυρηνικούς αντιδραστήρες, αλλά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε ατομικές βόμβες.

Η θερμική ενέργεια είναι η ενέργεια μιας ουσίας όπως το αέριο σε ένα δοχείο. Η εσωτερική ενέργεια του αερίου είναι στην πραγματικότητα κινητική ενέργεια σε μοριακό επίπεδο επειδή η πίεση του αερίου προκαλείται από τη δράση των μορίων αερίου που αναπηδούν στα τοιχώματα του δοχείου. Είναι πιθανή ενέργεια, επειδή το αέριο στο δοχείο έχει αποθηκεύσει ενέργεια που μπορεί να λειτουργήσει όταν το αέριο ρέει σε άλλο δοχείο με λιγότερη πίεση. Εάν η πίεση του αερίου είναι πολύ υψηλή, το δοχείο μπορεί να σπάσει, απελευθερώνοντας ταυτόχρονα όλη την πιθανή ενέργεια σε έκρηξη.

Η πιθανή ενέργεια είναι χρήσιμη επειδή μπορεί να διατηρηθεί στην αποθήκευση έως ότου χρειαστεί ή να μετακινηθεί εκεί που χρειάζεται. Σε κάθε περίπτωση, υπάρχει κίνδυνος πρόκλησης τυχαίας απελευθέρωσης της πιθανής ενέργειας. Ως αποτέλεσμα, η πιθανή ενέργεια πρέπει να αντιμετωπιστεί προσεκτικά για να διασφαλιστεί ότι εκπληρώνει την προβλεπόμενη λειτουργία της και δεν προκαλεί ζημιά.