Potenciálna energia je energia, ktorá sa ukladá, ale to, ako sa ukladá, závisí od jej typu, napríklad od chemickej, fyzickej alebo elektrickej energie. Potenciálna energia zostáva v sklade, kým sa situácia nezmení a potenciálna energia sa neuvoľní. Uvoľňovanie môže byť kontrolované a môže vykonávať užitočnú prácu, alebo môže byť náhle a škodlivé. Kedykoľvek je potenciálna energia prítomná vo veľkom množstve, uvedomenie si množstva potenciálnej energie a to, čo by mohlo spustiť jeho uvoľnenie, je dôležité pre bezpečnosť a zabránenie nekontrolovanému, deštruktívnemu uvoľneniu.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Potenciálna energia je uložená chemická, fyzikálna, elektrická alebo iná energia, ktorá sa môže uvoľniť pri spustení. Chemická energia sa ukladá v chemických väzbách a uvoľňuje sa pri chemických reakciách. Fyzická energia sa ukladá, keď sa hmota drží nad miestom odpočinku v nulovej výške alebo keď je konštrukcia namáhaná alebo deformovaná. Elektrická energia sa ukladá v elektrických alebo magnetických poliach a v akumuláciách nabitých častíc. Medzi ďalšie druhy potenciálnej energie patrí atómová energia a tepelná energia. Pre každý typ potenciálnej energie existujú aplikácie pre užitočnú prácu a spúšťače deštruktívneho uvoľnenia.
Chemická potenciálna energia
V chémii sa potenciálna energia ukladá v chemických väzbách. Chemické reakcie môžu uvoľňovať chemickú potenciálnu energiu a vytvárať nové zlúčeniny alebo produkovať teplo a svetlo. Chemické reakcie sa používajú na pohon strojov, ako sú motory automobilov, alebo na vykurovanie budov spaľovaním palív. Výbušniny tiež uvoľňujú chemickú energiu a môžu byť konštruktívne alebo deštruktívne.
Fyzická potenciálna energia
Potenciálna energia vo fyzike sa ukladá buď v gravitačnej energii, alebo ako pružná energia. Gravitačná energia je dôsledkom vyvýšenej polohy tela, ktoré má hmotnosť. Čím väčšia hmotnosť, tým viac potenciálnej energie sa ukladá. Keď sa hmotnosť uvoľní a klesne, potenciálna energia sa zmení na kinetickú energiu, keď hmotnosť naberie rýchlosť. Výsledná kinetická energia môže byť užitočná, napríklad keď ženie hromady do zeme, alebo nebezpečná, napríklad pri zrútení mosta.
Elastická energia sa ukladá pri deformácii konštrukcie. Napríklad pružina má normálny tvar, ale po stlačení alebo natiahnutí uchováva potenciálnu energiu. Po uvoľnení môže potenciálna energia pracovať alebo môže spôsobiť škody. Pružina v neelektrických náramkových hodinkách sa deformuje natiahnutím hodiniek a potenciálna energia ich poháňa. Elastický pás uchováva potenciálnu energiu, keď sa natiahne, ale ak sa rozbije alebo ju pustíte, môže potenciálna energia ublížiť.
Elektrická potenciálna energia
Zatiaľ čo batérie vyrábajú elektrinu, proces pri napájaní z batérie je chemická reakcia. Reakcia vytvára nerovnováhu elektrónov, ktorá vytvára elektrický náboj cez svorky batérie. Výsledkom je, že batérie skladujú chemickú aj elektrickú energiu.
Čistá elektrická energia sa ukladá v elektrických poliach kondenzátorov. Malé kondenzátory napomáhajú fungovaniu elektronických obvodov a väčšie kondenzátory sa nachádzajú v žiarivkách a niektorých elektromotoroch. Ak dôjde k skratu veľkého kondenzátora, potenciálna energia sa uvoľní naraz a môže spôsobiť výbuch alebo požiar.
Ďalšie typy potenciálnej energie
Medzi ďalšie formy potenciálnej energie patrí atómová a tepelná energia. Atómy uránu uchovávajú jadrovú energiu, ktorá sa môže uvoľňovať pri atómových štiepnych reakciách. Atómy vodíka ukladajú jadrovú energiu, ktorá poháňa fúzne reakcie, napríklad na slnku a vo vodíkových bombách. Iné prvky môžu ukladať jadrovú potenciálnu energiu, ktorá sa môže uvoľňovať pri reakciách, ktoré ešte neboli objavené, alebo ktoré sú známe, ale nepoužívajú sa. Štiepne reakcie poháňajú jadrové reaktory, ale dajú sa použiť aj v atómových bombách.
Tepelná energia je energia látky, napríklad plynu, v nádobe. Vnútorná energia plynu je v skutočnosti kinetická energia na molekulárnej úrovni, pretože tlak plynu je spôsobený pôsobením molekúl plynu, ktoré sa odrážajú na steny zásobníka. Je to potenciálna energia, pretože plyn v nádobe má uskladnenú energiu, ktorá dokáže pracovať, keď plyn prúdi do inej nádoby s menším tlakom. Ak je tlak plynu príliš vysoký, nádoba môže prasknúť a pri výbuchu uvoľniť všetku potenciálnu energiu naraz.
Potenciálna energia je užitočná, pretože ju možno uskladniť, kým ju nie je potrebné, alebo presunúť na požadované miesto. V obidvoch prípadoch existuje nebezpečenstvo spustenia náhodného uvoľnenia potenciálnej energie. Vo výsledku je potrebné s potenciálnou energiou zaobchádzať opatrne, aby sa zabezpečilo, že spĺňa svoju zamýšľanú funkciu a nespôsobí žiadne škody.