キーポイント
- すべての生物は、成長し生存するために、さまざまな形態のエネルギーを使用して生物学的プロセスを動かしています。
- 運動エネルギーは、動いている物体に関連するエネルギーである。
- 位置エネルギーは、仕事をする物体の潜在力に関連するエネルギーの一種。
- 化学エネルギーは、化学結合の破壊から放出されるエネルギーの一種で、代謝プロセスに利用することが可能である。
用語
- 化学エネルギー化学反応の過程で解放または吸収される純潜在エネルギー。
- 潜在エネルギー位置(重力または電場中)、または状態(伸縮したばねとして、化学反応体として、または静止質量を持っていることによって)、そのオブジェクトが持っているエネルギーです。
- 運動エネルギー物体が運動することによって持つエネルギーで、物体の質量の半分にその速度の2乗をかけたものに等しい。
エネルギーは、他の物体に移動したり、別の形に変換することができるが、作成したり破壊したりすることはできない物体の特性である。 生物は、生存、成長、刺激への反応、繁殖、およびあらゆる種類の生物学的プロセスのためにエネルギーを使用する。 分子に蓄えられた位置エネルギーは化学エネルギーに変換され、最終的に運動エネルギーに変換され、生物が動くことができるようになる。 921>
運動エネルギー
運動中の物体に関連するエネルギーは運動エネルギーと呼ばれる。 たとえば、飛行機が飛行しているとき、飛行機は非常に速く空気中を移動しており、周囲に変化をもたらす仕事をしている。 ジェットエンジンは、燃料の位置エネルギーを運動エネルギーに変換しているのです。 レッキングボールは、ゆっくり動いていても大きなダメージを与えることができます。 しかし、静止しているレッキングボールは仕事をすることができないので、運動エネルギーはありません。 スピードの出る弾丸、歩く人、熱を発生させる空気中の分子の急激な動き、太陽光などの電磁波はすべて運動エネルギーを持つ。
位置エネルギー
その同じ動かないレッキングボールをクレーンで車の2階上に持ち上げたらどうだろうか。 吊り上げられたレッキングボールが動いていないなら、それに関連するエネルギーはあるのでしょうか。 はい、レッキングボールは仕事をする可能性を持っているので、エネルギーがあります。
物体は潜在状態と運動状態の間でエネルギーを移動させるので、このようなエネルギーの形態は潜在エネルギーと呼ばれる。 レッキングボールが動かずにぶら下がっているとき、レッキングボールは運動エネルギーと位置エネルギーを持っています。 ボールが放たれると、その運動エネルギーはボールの速度が上がるにつれて増加します。 同時に、ボールは地面に近づくと位置エネルギーを失います。
Chemical Energy
Potential Energyは、物質の位置だけでなく、物質の構造にも関連しています。 地上にあるバネは圧縮されれば位置エネルギーを持ち、ゴムバンドがピンと張られれば位置エネルギーを持つ。 分子も同じ原理である。 化学的なレベルでは、分子の原子を結びつけている結合に位置エネルギーがある。 このような位置エネルギーは化学エネルギーと呼ばれ、すべての位置エネルギーと同様に、仕事をするために使うことができる。
たとえば、化学エネルギーは自動車の動力源であるガソリンの分子に含まれている。 エンジンの中でガソリンに火がつくと、分子の中の結合が切れて、そのエネルギーを使ってピストンが動く。 化学結合に蓄えられた位置エネルギーは、生物学的なプロセスで仕事をするために利用することができる。 921>
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