مخطط الطاقة
يُقدّم المخطط التالي كملخص ودليل موضوعي للطاقة:
الطاقة – في الفيزياء ، هي كمية تُلاحظ بشكل غير مباشر، وغالبًا ما تُفهم على أنها قدرة نظام فيزيائي على بذل شغل على أنظمة فيزيائية أخرى. [ 1 ] [ 2 ] وبما أن الشغل يُعرَّف بأنه قوة تؤثر عبر مسافة (طول في الفضاء)، فإن الطاقة تُعادل دائمًا القدرة على بذل قوة (سحب أو دفع) ضد جسم يتحرك على مسار محدد بطول معين.
أشكال الطاقة
- الطاقة الكيميائية – الطاقة المنبعثة من المواد الكيميائية
- الطاقة الكهربائية – الطاقة المرتبطة بالقوى المؤثرة على الجسيمات المشحونة وحركتها
- الطاقة الحرة – دالة حالة يرتبط تغيرها بأقصى إنتاجية عمل للنظام
- الطاقة الحرارية الأرضية – الطاقة الحرارية المتولدة والمخزنة في باطن الأرض
- الطاقة الجاذبية – الطاقة الناتجة عن المجالات الجاذبية
- طاقة التأين – الطاقة التي تربط الإلكترون بذرته أو جزيئه
- الطاقة الحركية – ( ≥0 )، طاقة حركة الجسم
- الطاقة المغناطيسية - الطاقة الناتجة عن المجالات المغناطيسية
- الطاقة الميكانيكية – مجموع الطاقات الحركية والكامنة (عادةً ما تكون طاقات ماكروسكوبية )
- الموجة الميكانيكية – ( ≥0 )، شكل من أشكال الطاقة الميكانيكية التي تنتشر عن طريق تذبذبات المادة.
- طاقة الربط النووي - الطاقة التي تربط النيوكليونات لتشكيل نواة الذرة
- الطاقة الكامنة – الطاقة التي يمتلكها الجسم بحكم موقعه بالنسبة إلى الأجسام الأخرى، والضغوط الداخلية، والشحنة الكهربائية، وعوامل أخرى. [ 3 ] [ 4 ]
- الطاقة المرنة – طاقة تشوه المادة (أو وعائها) التي تُظهر قوة استعادة
- الطاقة الجاذبية - طاقة كامنة مرتبطة بمجال الجاذبية.
- طاقة الوضع النووي
- الطاقة الإشعاعية – ( ≥0 )، طاقة الإشعاع الكهرومغناطيسي بما في ذلك الضوء والإشعاع الجاذبي
- الطاقة المتجددة – الطاقة المستمدة من الموارد الطبيعية المتجددة التي تتجدد على نطاق زمني بشري
- طاقة السكون – ( ≥0 ) معطاة بالعلاقة E = mc² ، حيث m هي كتلة سكون الجسم
- طاقة شمسية
- طاقة السطح
- الطاقة المستدامة
- الطاقة الحرارية – مكافئ مجهري وغير منتظم للطاقة الميكانيكية
- الحرارة – كمية من الطاقة الحرارية تنتقل ( في عملية معينة ) في اتجاه انخفاض درجة الحرارة
- الشغل (في الفيزياء) - كمية الطاقة المنقولة في عملية معينة نتيجة الإزاحة في اتجاه قوة مطبقة
- الطاقة الكهربائية
- كهرباء
قياس
الوحدات
قائمة الوحدات الشائعة للطاقة. الرمز الرسمي أو الشائع بين قوسين بعد الاسم، والقيمة الدقيقة أو التقريبية للوحدة بالجول بين قوسين بعد الوصف.
وحدة النظام الدولي للوحدات
- الجول (J) – وحدة الطاقة في النظام الدولي للوحدات . وتسمى أيضاً نيوتن متر، أو واط ثانية، أو كولوم فولت.
وحدات مترية أخرى
- الكيلوواط ساعة (kW·h) – تعادل كيلوواط واحد من الطاقة المستخدمة على مدار ساعة واحدة (3.6 ميغا جول ).
- السعرة الحرارية (cal) - تساوي الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة غرام واحد من الماء بمقدار درجة مئوية واحدة (~4.184 جول).
- Erg (erg) - وحدة الطاقة والعمل الميكانيكي في نظام الوحدات سنتيمتر-جرام-ثانية (CGS) (10 −7 J).
الوحدات الإمبراطورية أو الوحدات الأمريكية العرفية
- الوحدة الحرارية البريطانية (BTU) - تساوي الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة رطل واحد من الماء بمقدار درجة فهرنهايت واحدة (~1055 جول).
- الثيرم (thm) - وحدة قياس الطاقة الحرارية. في صناعة الغاز الأمريكية، يُعرَّف الثيرم بأنه يساوي 100,000 وحدة حرارية بريطانية عند درجة حرارة 59 فهرنهايت . وهو ما يعادل تقريبًا كمية الحرارة الناتجة عن حرق 100 قدم مكعب (2.8 متر مكعب ) من الغاز الطبيعي (حوالي 105.5 ميغا جول).
- وحدة الطاقة الرباعية ( Quad ) تساوي 10^ 15 ( مقياس قصير ) وحدة حرارية بريطانية (BTU).
- القدم-الرطل (ft·lbf أو ft·lbf) - وحدة العمل الميكانيكي أو الطاقة، على الرغم من أنه في المجالات العلمية يستخدم المرء عادة الجول (~1.356 J).
وحدات أخرى
- إلكترون فولت (eV) - كمية الطاقة التي يكتسبها إلكترون واحد غير مرتبط عندما يسقط عبر فرق جهد كهروستاتيكي مقداره فولت واحد (~1.60 × 10 −19 جول).
- طاقة بلانك ( E P ) - وحدة الطاقة الطبيعية الشائعة في فيزياء الجسيمات (~ 1.96 × 10 9 J ).
- مكافئ برميل النفط (BOE) - وحدة طاقة تساوي الطاقة المنبعثة عند حرق برميل واحد ( 159 لترًا ) من النفط (~6.12 جيجا جول).
- طن مكافئ من النفط (toe) - وحدة طاقة تساوي الطاقة المنبعثة عند حرق طن واحد من النفط (~42 جيجا جول).
الوحدات والمفاهيم ذات الصلة
- فولت
- أمبير
- كولومب
- الاستخدام الفعال للطاقة
- استعادة الطاقة
- إعادة تدوير الطاقة
- المحتوى الحراري
- ملصق الطاقة الأوروبي
- عامل الملء - يُعرَّف بأنه نسبة القدرة القصوى (Vmp x Jmp) مقسومة على تيار الدائرة القصيرة (Isc) وجهد الدائرة المفتوحة (Voc) في خصائص كثافة التيار الضوئي - الجهد (JV) للخلايا الشمسية.
- الجيجا طن – وحدة قياس مترية للكتلة، تساوي 1,000,000,000 (مليار) طن متري، أو 1,000,000,000,000 (تريليون) كيلوغرام
- أي من وحدات الطاقة المختلفة، مثل جيجا طن من مكافئ مادة تي إن تي، وجيجا طن من مكافئ الفحم، وجيجا طن من مكافئ البترول.
- وحدة غراي ( رمزها: Gy) هي وحدة الطاقة في النظام الدولي للوحدات (SI) لقياس جرعة الإشعاع الممتصة. غراي واحد يعادل امتصاص كيلوغرام واحد من المادة لجول واحد من طاقة الإشعاع. غراي واحد يساوي 100 راد، وهي وحدة قياس قديمة.
- حرارة
- تكافؤ الكتلة والطاقة – حيث يكون للكتلة تكافؤ طاقة، وللطاقة تكافؤ كتلة
- ميغاواط
- صافي الطاقة المكتسبة
- معامل القدرة لنظام الطاقة الكهربائية المترددة يُعرَّف بأنه نسبة القدرة الحقيقية إلى القدرة الظاهرية.
- تحويل النفايات إلى طاقة
- وات
- الجهد االكهربى
- مبنى صفري الطاقة
صناعة الطاقة
- إمدادات الطاقة العالمية ، مُلخص حسب البلد/المنطقة
- موارد الطاقة العالمية واستهلاكها
- قائمة مصادر الطاقة ، مواد مثل الوقود ومشتقات البترول والكهرباء
- أزمة الطاقة ، والحاجة إلى ترشيد استهلاك موارد الطاقة
- تطوير الطاقة ، وتطوير موارد الطاقة - جهد متواصل لتوفير طاقة وفيرة ومتاحة، من خلال المعرفة والمهارات والبناء
- الطاقة الكامنة ، هي مجموع الطاقة المستهلكة لتقديم سلعة أو خدمة أثناء انتقالها عبر الاقتصاد.
- ترشيد استهلاك الطاقة ، نصائح للحفاظ على موارد الطاقة
- اقتصاديات الطاقة ، كأساس للعلاقات الأخرى
- سياسة الطاقة ، والسياسات الحكومية، وخطط إمدادات الطاقة
- تخزين الطاقة ، وهي طرق شائعة الاستخدام لتخزين موارد الطاقة لاستخدامها لاحقاً.
- نظام الطاقة ، تفسير قطاع الطاقة من منظور النظام
- الطاقة البيئية
- توازن الطاقة
- تكهنات الطاقة
- نظرية المؤامرة المتعلقة بقمع الطاقة الحرة
- تطوير الطاقة في المستقبل – يقدم نظرة عامة على تطوير الطاقة في المستقبل.
- تاريخ آلات الحركة الدائمة
- نظرية ذروة هوبيرت ، والمعروفة أيضًا باسم ذروة إنتاج النفط - وهي النظرية التي تنص على أن إنتاج النفط العالمي سيبلغ ذروته (أو قد بلغ ذروته بالفعل)، ثم سينخفض بسرعة، مع ارتفاع سريع مماثل في الأسعار.
- الإنتاج الأولي
- حصاد الطاقة
- تطوير الطاقة المتجددة
البنية التحتية للطاقة
انظر على وجه الخصوص إلى فئة: الطاقة الكهربائية وفئة : الوقود للاطلاع على عدد كبير من المواضيع المتعلقة بالطاقة التقليدية .
تطبيقات الطاقة
تاريخ الطاقة
فيزياء الطاقة
- طاقة
- تشرح طاقة التنشيط الاختلافات في سرعات التفاعلات الكيميائية المختلفة
- الطاقة الحيوية
- الطاقة الكيميائية
- الطاقة في علم الكونيات الفيزيائي
- الطاقة في علوم الأرض المسؤولة عن التحولات الكبيرة على كوكب الأرض
- كهرباء
- الطاقة المتاحة
- الطاقة الخضراء
- رتب المقدار (الطاقة) ، قائمة تصف مستويات الطاقة المختلفة بين 10⁻³¹ جول و10⁷⁰ جول
- الديناميكا الحرارية
- الحركة الدائمة
- حرارة
- تاريخ الطاقة
- أشكال الطاقة ، الأشكال التي يمكن تعريف الطاقة بها
- تحويل الطاقة ، وهو ما يتعلق بتغيرات الطاقة من شكل إلى آخر.
- الطاقة (معالجة الإشارات) ، وهي حاصل الضرب الداخلي للإشارة في المجال الزمني
- طيف كثافة الطاقة ، وهو ما يتعلق بتوزيع طاقة الإشارة على الترددات.
- الطاقة الكامنة ، وهي شكل من أشكال الطاقة الناتجة عن موضع الجسم
- الطاقة الحركية ، وهي شكل من أشكال الطاقة الناتجة عن حركة جسم ما أو مكوناته.
- الطاقة الميكانيكية ، وهي الطاقة الكامنة والطاقة الحركية الموجودة في مكونات النظام الميكانيكي
- طاقة الربط ، مفهوم يشرح كيفية ارتباط مكونات الذرات أو الجزيئات معًا
- طاقة الرابطة ، وهي مقياس لقوة الرابطة الكيميائية
- الطاقة النووية ، وهي الطاقة الناتجة عن تفكك أو اتحاد النوى الذرية.
- الطاقة الأسموزية ، وتُعرف أيضاً باسم طاقة تدرج الملوحة أو الطاقة الزرقاء، وهي الطاقة المتاحة من الفرق في تركيز الملح بين مياه البحر ومياه الأنهار.
- طاقة جيبس الحرة ، وهو مفهوم ذو صلة في الديناميكا الحرارية الكيميائية يتضمن اعتبارات الإنتروبيا.
- طاقة هيلمهولتز الحرة ، وهي جهد ديناميكي حراري يقيس الشغل "المفيد" الذي يمكن الحصول عليه من نظام ديناميكي حراري مغلق عند درجة حرارة ثابتة، وهي مفيدة لدراسة التفاعلات الكيميائية المتفجرة.
- الطاقة المرنة ، التي تُسبب أو تُطلق من خلال التشوه المرن لجسم صلب أو سائل
- طاقة التأين (IE)، وهي الطاقة اللازمة لنزع إلكترون من الذرة
- طاقة التفاعل ، وهي المساهمة في الطاقة الكلية الناتجة عن التفاعل بين الأجسام قيد الدراسة
- الطاقة الداخلية (المختصرة E أو U)، والطاقة الحركية الكلية الناتجة عن حركة الجزيئات (الانتقالية، والدورانية، والاهتزازية) والطاقة الكامنة الكلية المرتبطة بالطاقة الاهتزازية والكهربائية للذرات داخل الجزيئات.
- الطاقة السلبية
- تحويل الطاقة ، عملية تحويل الطاقة من شكل إلى آخر
- الطاقة المظلمة ، المستخدمة لتفسير بعض الظواهر الكونية
- جودة الطاقة ، الخبرة العملية لخصائص أشكال الطاقة المختلفة أثناء تدفقها وتحولها
- كثافة الطاقة ، كمية الطاقة المخزنة في نظام معين أو منطقة معينة من الفضاء لكل وحدة حجم، أو لكل وحدة كتلة
- تدفق الطاقة ، تدفق الطاقة في النظام البيئي عبر السلاسل الغذائية
- علم الطاقة (توضيح) ، الدراسة العلمية للطاقة بشكل عام
- موتر الإجهاد والطاقة ، وهو كثافة وتدفق الطاقة والزخم في الزمكان؛ مصدر مجال الجاذبية في النسبية العامة
- الطاقة الغذائية ، الطاقة الموجودة في الطعام والمتاحة
- الطاقة الأولية ، وهي الطاقة الموجودة في الوقود الخام وأي أشكال أخرى من الطاقة التي يتلقاها النظام كمدخلات له.
- الطاقة الإشعاعية ، الطاقة التي تنتقل عن طريق الأمواج
- الطاقة الدورانية ، جزء من الطاقة الحركية الكلية للجسم نتيجة دورانه
- الإشعاع الشمسي ، الطاقة الإشعاعية المنبعثة من الشمس، وخاصة الطاقة الكهرومغناطيسية
- الطاقة المدية ، أو طاقة المد والجزر، هي شكل من أشكال الطاقة الكهرومائية التي تحول طاقة المد والجزر إلى أشكال مفيدة من الطاقة - وخاصة الكهرباء، وتشمل الطاقة المدية الديناميكية ، وبحيرات المد والجزر ، وسدود المد والجزر.
- الطاقة الموجية هي نقل الطاقة بواسطة أمواج سطح المحيط ، واستغلال هذه الطاقة لأداء أعمال مفيدة - على سبيل المثال، توليد الكهرباء ، أو تحلية المياه ، أو ضخ المياه (إلى الخزانات ). تُعرف الآلات القادرة على استغلال الطاقة الموجية عمومًا باسم محول الطاقة الموجية (WEC).
- طاقة الرياح هي الطاقة الحركية للهواء المتحرك؛ أما طاقة الرياح فهي تحويل طاقة الرياح إلى شكل مفيد من الطاقة، مثل استخدام توربينات الرياح لتوليد الكهرباء، وطواحين الهواء لتوليد الطاقة الميكانيكية، ومضخات الرياح لضخ المياه أو تصريفها، أو الأشرعة لدفع السفن.
مجازي وباطني
- الطاقةانية ، وهي نظرية تقول إنه لا وجود للمادة وأن كل شيء يتكون من طاقة.
- الطاقة (الباطنية) ، التي يستعين بها الروحانيون كطرق بديلة لعلاج جسم الإنسان، فضلاً عن كونها روحًا تتخلل كل الواقع.
- اكتشف فيلهلم رايش طاقة الأورغون وحاول استخدامها لعلاج العديد من الأمراض الجسدية والتحكم في الطقس.
- التحليل الحيوي للطاقة ، العلاج النفسي الرايخيّ الموجه نحو الجسم
- تشي ، وهو مفهوم من الطب الشرقي يُترجم أحيانًا إلى "طاقة" في الغرب.
- الحيوية ، والتي يشار إليها غالبًا باسم "الطاقة"
- الاندماج البارد ، وهو الاندماج النووي في ظروف قريبة من درجة حرارة الغرفة.
- اندماج الفقاعات ، المعروف أيضًا باسم اندماج الصوت ، هو الطاقة الناتجة عن الانهيار الصوتي للفقاعات.
- سيارة تعمل بالماء ، أي تشغيل سيارة باستخدام الماء كوقود.
سياسة
قضايا الطاقة
- جمعية 2000 وات
- ديمقراطية الطاقة
- المخاوف البيئية المتعلقة بتوليد الكهرباء
- فقر الطاقة
- معرض غريستوك ، وهو معرض أمريكي للمركبات والتقنيات التي تعمل بالطاقة البديلة
- اقتصاد منخفض الكربون
- ذروة إنتاج النفط
- مسار الطاقة النظيفة – استراتيجية لاستخدام الطاقة وتطويرها، تم تحديدها والترويج لها من قبل بعض خبراء الطاقة والناشطين
- الاحتياطي البترولي الاستراتيجي (توضيح)
سياسات الطاقة واستخدامها – على الصعيدين الوطني والدولي
دولي
- سياسة الطاقة – مقال تمهيدي
- مبادرة أمن الطاقة والبيئة
إقليمي ووطني
- قانون الطاقة – نظرة عامة على العديد من قوانين الطاقة من مختلف البلدان والولايات
- قانون ضريبة الطاقة – تشريعات الولايات المتحدة المتعلقة بالطاقة. انظر أيضًا : التصنيف: تشريعات الطاقة الفيدرالية في الولايات المتحدة
- المملكة المتحدة:
الاقتصاد
شركات الطاقة
- إكسون موبيل
- إنركون – شركة مقرها ألمانيا تعمل في صناعة توربينات الرياح. وهي واحدة من أكبر المنتجين في العالم.
- أرامكو السعودية
- ساسول
- شركة تخصيب اليورانيوم الأمريكية – تتعاقد مع وزارة الطاقة الأمريكية لإنتاج اليورانيوم المخصب.
المنظمات غير الربحية
الجمعيات الصناعية
- أوبك - منظمة الدول المصدرة للنفط
- وكالة الطاقة الدولية
- CAPP – الرابطة الكندية لمنتجي البترول
- الرابطة العالمية لغاز البترول المسال – WLPGA
المبتكرون
- أليساندرو فولتا
- تشارلز كيتيرينج
- فارينغتون دانيلز – الطاقة الشمسية
- جورج ليكلانشيه – بطارية
- جون فريدريك دانييل - خلية دانييل
- رودولف ديزل – محرك احتراق داخلي يعمل بالضغط
- جورج إمبير – غاز الخشب
- ليوناردو دافنشي
- موريتز فون جاكوبي
- نيكولاس أوتو – محرك الاحتراق الداخلي
- روبرت ستيرلينغ – محرك ستيرلينغ (الاحتراق الخارجي)
- نيكولا تيسلا
- جيمس وات – محرك بخاري بمكثف منفصل
القوائم
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ "تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 ديسمبر 2010" . Faculty.clintoncc.suny.edu. مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 ديسمبر 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 ديسمبر 2010 .
- ↑ "تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 ديسمبر 2010" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 26 أبريل 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 ديسمبر 2010 .
- ↑ جاين، ماهيش سي. (2009). "القوى والقوانين الأساسية: مراجعة موجزة" . كتاب الفيزياء الهندسية، الجزء 1. دار نشر PHI Learning Pvt. Ltd.، ص 10. ISBN 9788120338623.
- ↑ ماكول ، روبرت ب. (2010). "الطاقة، والعمل، والأيض". فيزياء جسم الإنسان . مطبعة جامعة جونز هوبكنز. ص 74. ISBN 978-0-8018-9455-8.
روابط خارجية
فئات :
- ملامح العلوم
- الخطوط العريضة
- طاقة