Diskusijos apie žmogaus galios ir energijos pranašumus ir trūkumus dažniausiai sukasi dėl susirūpinimo tarša, darbuotojų sauga, energijos vartojimo efektyvumu, tiekimo mastu visame pasaulyje. Didžioji dalis energijos, reikalingos šiuolaikinio pasaulio gyvenimo tempui palaikyti, gaunama iš šaltinių, iš kurių susidaro nepageidaujamų atliekų ar kitaip sukuriama nepageidaujama situacija.
Visų pirma, ilgalaikis ir trumpalaikis poveikis aplinkai sukosiantropogeninis (žmogaus sukeltas) klimato pokytis, išskyrus taršą tradicine prasme (pvz., matomi dūmai iš anglimis varomų elektrinių ar įvairių pramoninių veiklų nuotekos).
Taip yra todėl, kad deginant iškastinį kurą, susidaro ir CO2 (anglies dioksidas) ir kitos „šiltnamio efektą sukeliančios dujos“ patenka į Žemės atmosferą, todėl šalia planetos paviršiaus papildomai sulaikoma šiluma.
Energija ir darbas
Žmogaus galios pliusai ir minusai yra skirti ne taršai, o kitiems veiksniams. Vadinamas naudingo darbo kiekis, kurį galima atlikti naudojant tam tikrą procesą, atsižvelgiant į energijos sąnaudas mechaninis efektyvumas (išvestas energijos kiekis, padalytas iš energijos sąnaudų, išreikštas procentais), taip pat klausimais.
Žmogaus galios trūkumai yra tiesiog tai, kad žmonės patys gali dirbti daug mažiau efektyviai ir daug trumpiau, nei galima atlikti mašina.
Energijafizikoje turi atstumo vienetus, padaugintus iš jėgos (masės ir greičio ar pagreičio kitimo greičio sandauga). Šis vienetas yra niutonmetras, kuris paprastai naudojamas darbui, taip pat vadinamas džauliu.
Šis įrenginys gaminamas naudojant kitus vienetų derinius; pavyzdžiui, linijinė kinetinė energija (KE) gaunama pagal formulę (1/2) mv2,, o potenciali energija yra mgh forma, kur m = masė, g = pagreitis dėl sunkio jėgos (9,8 m / s2 žemėje) ir h = aukštis virš žemės ar kokio kito nulinio atskaitos taško).
Žmogaus galios pavyzdžiai
Galiafizikoje yra tiesiog energija per laiko vienetą arba darbo greitis sistemoje, kurioje energija naudojama mechaniškai. Paprasti žmogaus jėgos pavyzdžiai yra bėgimas į kalną ar svarmenų kėlimas; kuo daugiau energijos per laiko vienetą, tuo daugiau jos išleidžiama galia.
Jei per tam tikrą laiptelių laiptelį pakilsite per 10 sekundžių, jūsų potenciali energija pasikeis tiek pat, kiek pakilus laiptais per 5 sekundes ar 15 sekundžių. Bet jūsų galia priklauso nuo to, kiek laiko užtruksite, kol pasieksite viršūnę, ir kiekvienu atveju jūs atlikote tiek pat fizinio darbo.
Energijos rūšys
Kinetinisirpotencinė energijasudaryti daiktąmechaninė energija.Objektai taip pat turi vadinamąją vidinę energiją, kuri daugiausia susijusi su greitu materijos mažųjų dalelių vibraciniu judesiu molekuliniu lygiu.
Energija ateina ir daugybė kitų formų: cheminė energija(saugomas molekulių ryšiuose),elektros energija(atsirandantys dėl krūvių ir elektrinio lauko atskyrimo) iršilumos, kurį daugumoje sistemų sunku naudoti darbui, o dažniausiai „išsisklaido“.
Energijos generavimas reiškia kuro (naftos, gamtinių dujų, akmens anglių) deginimą. kai kurie biokuras), naudojant tekančio vandens ar vėjo kinetinę energiją (hidro ar vėjo energiją) arba „skaldančius“ atomus (branduolinę energiją).
Mechaninis energijos kaupimas
Nors Žemė turi daug turimų degalų energijai (daugiausia elektrai) gaminti, energijos kaupimas yra nemenkas iššūkis.Baterijosšiuo metu negali suteikti net mažos energijos, reikalingos norint, kad pasaulinė gamyba, ryšių tinklai ir pasaulinis transportas vyktų labai ilgai.
Kai kuriose vietovėse, kuriose yra palanki geografija, galima laikyti vandens rezervuarą aukštesnį už elektrinę ir panaudoti potencialią gravitacinę energiją rezervuaras, kad per trumpą laiką būtų sukurta hidroenergija, leidžiant jam tekėti iš aukštesnių į žemesnes zonas ir proceso metu maitinti elektros generatorių turbinas. Kaip jūs galite įsivaizduoti, tačiau ši ribinė priemonė labai ilgai neveiks labai apgyvendintoje vietovėje.
Energijos kaupimo ateitis
Viena kritika, susijusi su atsinaujinančiais energijos šaltiniais, ypač saulės ir vėjo energija, yra jų nepatikimumas dėl jų ateities ir grįžimo pobūdžio; būna ramių dienų ar periodų, kaip ir debesuotų dienų.
Dėka tarptautinio reikalavimo ir toliau gaminti energiją, bandant sumažinti žalą aplinkai, tyrėjų grupė Masačusetso technologijos institute netoli Bostono (Masačusetsas) pradėjo darbą 2018 m., siekdamas saugoti efektyvų saulės kiekį galia.
Grupė pasiūlė naudoti išlydyto silicio rezervuarus šios rūšies energijai kaupti ir pagal poreikį ją išleisti prognozavo, kad galų gale jų konceptualus dizainas gali pagaminti produktą, žymiai pranašesnį už šiandieninę pramonę standartinis,ličio jonų baterijos.
