Що таке потенційна енергія?

Потенційна енергія - це енергія, яка зберігається, але те, як вона зберігається, залежить від її типу, наприклад, хімічної, фізичної чи електричної енергії. Потенційна енергія зберігається в накопичувачі, поки ситуація не зміниться і потенційна енергія не звільниться. Випуск можна контролювати і виконувати корисну роботу, а може бути раптовим та шкідливим. Всякий раз, коли потенційна енергія присутня у великих кількостях, усвідомлення кількості потенційної енергії та те, що може спровокувати його випуск, важливо для безпеки та уникнення неконтрольованого руйнівного викиду.

TL; ДР (занадто довгий; Не читав)

Потенційна енергія - це накопичена хімічна, фізична, електрична чи інша енергія, яка може виділятися при спрацьовуванні. Хімічна енергія зберігається в хімічних зв’язках і виділяється під час хімічних реакцій. Фізична енергія накопичується, коли маса утримується над місцем спокою з нульовою висотою або коли конструкція напружена або деформована. Електрична енергія зберігається в електричних або магнітних полях і в скупченнях заряджених частинок. Інші типи потенційної енергії включають атомну енергію та теплову енергію. Для кожного типу потенційної енергії є додатки для корисної роботи та тригери для руйнівного викиду.

instagram story viewer

Хімічна потенційна енергія

У хімії потенційна енергія зберігається в хімічних зв’язках. Хімічні реакції можуть вивільняти потенційну хімічну енергію і створювати нові сполуки або виробляти тепло і світло. Хімічні реакції використовуються для живлення машин, таких як автомобільні двигуни, або для нагрівання будівель, спалюючи паливо. Вибухові речовини також виділяють хімічну енергію і можуть бути конструктивними чи руйнівними.

Фізична потенційна енергія

Потенційна енергія у фізиці зберігається або в гравітаційній енергії, або у вигляді пружної енергії. Гравітаційна енергія зумовлена ​​піднесеним положенням тіла, що має масу. Чим більше маса, тим більше накопичується потенційної енергії. Коли маса виділяється і падає, потенційна енергія змінюється на кінетичну енергію, коли маса набирає швидкість. Отримана кінетична енергія може бути корисною, наприклад, коли вона забиває палі в землю, або небезпечною, наприклад, коли міст руйнується.

Пружна енергія накопичується при деформації конструкції. Наприклад, пружина має нормальну форму, але при стисненні або розтягуванні вона накопичує потенційну енергію. Вивільнившись, потенційна енергія може спрацювати або завдати шкоди. Пружина в неелектричних наручних годинниках деформується під час накручування годинника, і потенційна енергія живить годинник. Еластична стрічка зберігає потенційну енергію при розтягуванні, але якщо вона розірветься або відпуститься, потенційна енергія може зашкодити.

Електрична потенційна енергія

Поки батареї виробляють електроенергію, в основі батареї лежить хімічна реакція. Реакція створює дисбаланс електронів, що виробляє електричний заряд через клеми акумулятора. Як результат, акумулятори зберігають як хімічну, так і електричну енергію.

Чиста електрична енергія зберігається в електричних полях конденсаторів. Малі конденсатори допомагають функціонувати електронні схеми, а більші знаходяться в люмінесцентних лампах та деяких електродвигунах. Якщо коротке замикання великого конденсатора, потенційна енергія виділяється відразу і може спричинити вибух або пожежу.

Інші типи потенційної енергії

Інші форми потенційної енергії включають атомну та теплову енергію. Атоми урану зберігають ядерну енергію, яка може виділятися в реакціях ділення атома. Атоми водню зберігають ядерну енергію, яка забезпечує реакції синтезу, такі як на сонці та у водневих бомбах. Інші елементи можуть зберігати ядерну потенційну енергію, яка може виділитися в реакціях, які ще не виявлені або які відомі, але не використовуються. Реакції поділу живлять ядерні реактори, але їх також можна використовувати в атомних бомбах.

Теплова енергія - це енергія такої речовини, як газ у контейнері. Внутрішня енергія газу насправді є кінетичною енергією на молекулярному рівні, оскільки тиск газу обумовлений дією молекул газу, що відбиваються об стінки контейнера. Це потенційна енергія, оскільки газ у контейнері має накопичену енергію, яка може працювати, коли газ надходить в інший контейнер з меншим тиском. Якщо тиск газу занадто високий, контейнер може лопнути, вивільнивши відразу всю потенційну енергію при вибуху.

Потенційна енергія корисна тим, що її можна зберігати у сховищі до тих пір, поки вона не буде потрібна або переміщена туди, де вона потрібна. У кожному випадку існує загроза випадкового вивільнення потенційної енергії. Як результат, з потенційною енергією слід поводитися обережно, щоб вона виконувала призначену функцію і не завдавала шкоди.

Teachs.ru
  • Поділитися
instagram viewer