Free Press

Terminy

• energia chemicznaEnergia potencjalna netto uwolniona lub pochłonięta w trakcie reakcji chemicznej.
• energia potencjalnaEnergia posiadana przez obiekt ze względu na jego położenie (w polu grawitacyjnym lub elektrycznym), lub jego stan (jako rozciągnięta lub ściśnięta sprężyna, jako reagent chemiczny, lub przez posiadanie masy spoczynkowej).
• energia kinetyczna Energia posiadana przez obiekt z powodu jego ruchu, równa połowie masy ciała razy kwadrat jego prędkości.

Energia jest właściwością obiektów, która może być przekazywana innym obiektom lub przekształcana w różne formy, ale nie może być stworzona ani zniszczona. Organizmy wykorzystują energię, aby przetrwać, rosnąć, reagować na bodźce, rozmnażać się i dla każdego rodzaju procesu biologicznego. Energia potencjalna zgromadzona w cząsteczkach może być przekształcona w energię chemiczną, która ostatecznie może być przekształcona w energię kinetyczną, umożliwiającą organizmowi poruszanie się. Ostatecznie, większość energii wykorzystywanej przez organizmy jest przekształcana w ciepło i rozpraszana.

Energia kinetyczna

Energia związana z obiektami w ruchu nazywana jest energią kinetyczną. Na przykład, kiedy samolot jest w locie, samolot porusza się w powietrzu bardzo szybko – wykonując pracę, aby wprowadzić zmiany w swoim otoczeniu. Silniki odrzutowe zamieniają energię potencjalną zawartą w paliwie na energię kinetyczną ruchu. Kula burząca może wyrządzić duże szkody, nawet gdy porusza się powoli. Jednak nieruchoma kula niszczycielska nie może wykonać żadnej pracy i dlatego nie ma energii kinetycznej. Pędzący pocisk, chodząca osoba, szybki ruch cząsteczek w powietrzu, który wytwarza ciepło i promieniowanie elektromagnetyczne, takie jak światło słoneczne, wszystkie mają energię kinetyczną.

Energia potencjalna

Co jeśli ta sama nieruchoma piłka wraku jest podnoszona dwa piętra nad samochodem za pomocą dźwigu? Jeśli zawieszona kula wrakowa nie porusza się, to czy jest z nią związana energia? Tak, piłka wrakowa ma energię, ponieważ ma ona potencjał do wykonania pracy. Ta forma energii jest nazywana energią potencjalną, ponieważ jest to możliwe dla tego obiektu, aby wykonać pracę w danym stanie.

Obiekty przenoszą swoją energię pomiędzy stanami potencjalnymi i kinetycznymi. Gdy piłka wraku wisi bez ruchu, ma \tekst{0%} energii kinetycznej i \tekst{100%} energii potencjalnej. Gdy piłka zostanie uwolniona, jej energia kinetyczna wzrasta, ponieważ nabiera ona prędkości. W tym samym czasie, piłka traci energię potencjalną, gdy zbliża się do ziemi. Inne przykłady energii potencjalnej obejmują energię wody utrzymywanej za tamą lub osoby mającej skoczyć z samolotu.

Energia chemiczna

Energia potencjalna jest związana nie tylko z położeniem materii, ale także z jej strukturą. Sprężyna na ziemi ma energię potencjalną, jeśli jest ściśnięta, podobnie jak gumka, która jest napięta. Ta sama zasada odnosi się do cząsteczek. Na poziomie chemicznym wiązania, które utrzymują atomy cząsteczek razem, mają energię potencjalną. Ten rodzaj energii potencjalnej jest nazywany energią chemiczną, i jak każda energia potencjalna, może być wykorzystana do wykonania pracy.

Na przykład, energia chemiczna jest zawarta w cząsteczkach benzyny, które są używane do zasilania samochodów. Kiedy gaz zapala się w silniku, wiązania w jego cząsteczkach są łamane, a energia uwolniona jest używana do napędzania tłoków. Energia potencjalna zgromadzona w wiązaniach chemicznych może być wykorzystana do wykonania pracy w procesach biologicznych. Różne procesy metaboliczne rozbijają cząsteczki organiczne, aby uwolnić energię potrzebną organizmowi do wzrostu i przetrwania.

.