Potentsiaalne energia on energia, mis on salvestatud, kuid selle salvestamise viis sõltub selle tüübist, näiteks keemiline, füüsikaline või elektrienergia. Potentsiaalne energia püsib laos seni, kuni olukord muutub ja potentsiaalne energia vabaneb. Väljalaskmist saab kontrollida ja sellega saab teha kasulikku tööd või see võib olla äkiline ja kahjulik. Alati, kui potentsiaalset energiat leidub suurtes kogustes, tuleb teadvustada potentsiaalse energia hulka ja mis võib vallandada selle vabastamise, on oluline ohutuse tagamiseks ja kontrollimatu, hävitava vabanemise vältimiseks.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Potentsiaalne energia on salvestatud keemiline, füüsikaline, elektri- või muu energia, mida saab vallandamisel vabastada. Keemiline energia salvestub keemilistesse sidemetesse ja eraldub keemiliste reaktsioonide käigus. Füüsiline energia salvestub siis, kui massi hoitakse selle nullkõrguse puhkepaiga kohal või kui struktuur on pingestatud või deformeerunud. Elektrienergia salvestatakse elektri- või magnetväljadesse ja laetud osakeste kogunemiseni. Muud potentsiaalse energia liigid hõlmavad aatomienergiat ja soojusenergiat. Iga potentsiaalse energia liigi jaoks on kasuliku töö rakendused ja hävitava vabanemise käivitajad.
Keemiline potentsiaalne energia
Keemias on potentsiaalne energia salvestatud keemilistesse sidemetesse. Keemilised reaktsioonid võivad vabastada keemilist potentsiaalset energiat ja luua uusi ühendeid või toota soojust ja valgust. Keemilisi reaktsioone kasutatakse masinate, näiteks automootorite toitmiseks või hoonete kütmiseks kütuste põletamise teel. Lõhkeained vabastavad ka keemilist energiat ja võivad olla konstruktiivsed või hävitavad.
Füüsiline potentsiaalne energia
Füüsikas sisalduv potentsiaalne energia salvestub kas gravitatsioonienergiasse või elastse energiana. Gravitatsioonienergia tuleneb keha, millel on mass, kõrgendatud asendist. Mida suurem on mass, seda rohkem potentsiaalset energiat salvestatakse. Kui mass vabastatakse ja langeb, muutub potentsiaalne energia kineetiliseks energiaks, kui mass kiirendab kiirust. Saadud kineetiline energia võib olla kasulik, näiteks siis, kui see ajab vaiad maasse, või ohtlik, näiteks silla kokkuvarisemisel.
Elastne energia salvestatakse struktuuri deformatsioonis. Näiteks on vedru normaalse kujuga, kuid kokkusurutud või venitatuna salvestab see potentsiaalset energiat. Vabanedes võib potentsiaalne energia töötada või kahjustada. Mitteelektrilise käekella vedru deformeerub kella üles keerates ja potentsiaalne energia toidab kella. Elastne riba salvestab venitades potentsiaalset energiat, kuid kui see puruneb või sellest lahti lastakse, võib potentsiaalne energia haiget teha.
Elektriline potentsiaalne energia
Kui patareid toodavad elektrit, on akutoitel põhinev protsess keemiline reaktsioon. Reaktsioon tekitab elektronide tasakaalustamatuse, mis tekitab aku klemmides elektrilaengu. Seetõttu salvestavad akud nii keemilist kui ka elektrienergiat.
Puhas elektrienergia salvestatakse kondensaatorite elektriväljadesse. Väikesed kondensaatorid aitavad elektroonilistel vooluahelatel toimida ja suuremad on luminofoorlampides ja mõnes elektrimootoris. Suure kondensaatori lühise korral vabaneb potentsiaalne energia korraga ja võib põhjustada plahvatuse või tulekahju.
Muud potentsiaalse energia liigid
Muud potentsiaalse energia vormid hõlmavad aatomi- ja soojusenergiat. Uraani aatomid talletavad tuumaenergiat, mida saab eraldada aatomlõhustumisreaktsioonides. Vesiniku aatomid salvestavad tuumaenergiat, mis käivitab termotuumasünteesi reaktsioone, näiteks päikese käes ja vesinikupommides. Teised elemendid võivad salvestada tuuma potentsiaalset energiat, mis võib vabaneda veel avastamata reaktsioonides või mis on teada, kuid mida ei kasutata. Lõhustumisreaktsioonid töötavad tuumareaktorites, kuid neid saab kasutada ka aatomipommides.
Soojusenergia on aine nagu gaas anumas. Gaasi siseenergia on molekulaarsel tasandil tegelikult kineetiline energia, kuna gaasi rõhk on põhjustatud mahuti seintele põrkavate gaasimolekulide toimest. See on potentsiaalne energia, kuna mahutis olev gaas on salvestanud energiat, mis suudab töötada, kui gaas voolab teise mahutisse väiksema rõhuga. Kui gaasirõhk on liiga kõrge, võib anum lõhkeda, vabastades plahvatuses kogu potentsiaalse energia korraga.
Potentsiaalne energia on kasulik, kuna seda saab hoida laos seni, kuni seda vajatakse või viiakse sinna, kus seda vaja on. Igal juhul on potentsiaalse energia juhusliku vabastamise oht. Selle tulemusena tuleb potentsiaalset energiat hoolikalt käsitseda, et see täidaks ettenähtud funktsiooni ega kahjusta.