.
Мы часто употребляем слово «энергия». О сорте шоколада говорят, что он хорошо компенсирует затраты энергии, о полном сил человеке - «сгусток энергии», а учителей и воспитателей призывают энергичнее принимать меры. Учёные занимаются физикой высоких энергий, политики и экономисты обсуждают использование энергии солнца, ветра и атомного ядра. Но даже специалистам трудно сказать, что же это такое - энергия!
Весьма близким к истине было бы определение энергии как запасенной работы или способности совершать работу. Итак, энергия необходима для того, чтобы начать какое-либо движение, ускорить перемещение, что-то поднять, нагреть и осветить. Без энергетической подпитки невозможно любая жизнедеятельность, не двигаются автомобили, не работает отопление. Энергия не может ни возникнуть из ничего, не исчезнуть бесследно. Но она может быть получена из природных ресурсов, таких как уголь, природный газ или уран, и превращена в удобные для нас формы, например в тепло или свет. В окружающем нас мире мы находим различные формы накопления энергии: вода в водохранилище обладает потенциальной энергией, движущийся автомобиль - энергией движения, натянутый лук - энергией натяжения, грозовые облака - электрической энергией, солнечные лучи - световой, нефть - химической, а в уране накоплена ядерная энергия.
Единицы измерения энергии
1 джоуль (Дж)
1 ватт-секунда (Вт .
с)= 1 Дж
1 киловатт-час (кВт .
ч)= 3600000 Вт .
с
1 условного каменноугольного топлива (т УКТ)=
= 8141 кВт .
ч
Источники энергии.
Для удовлетворения нашей потребности в энергии существуют три больших группы энергоносителей. Горючие ископаемые (уголь, нефть, природный газ).
Восстанавливаемые источники энергии (солнце, ветер, гидроэнергия, приливы, подземное тепло).
Ядерное топливо
(уран, плутоний) открывает нам доступ к гигантским энергиям, скрытым в атомном ядре. Из 1 кг угля можно получить 8 киловатт-час, а из 1 кг урана-235 - 23000000 киловатт-час тепла. Поскольку ядерное топливо в отличие от горючих ископаемых не используется в химической промышленности, его можно без всяких угрызений совести использовать для выработки энергии. Однако неправильное обращение с ним может привести к катастрофам, масштаб которых даже трудно представить. Кроме того, его можно использовать и для изготовления бомб, способных уничтожить жизнь на Земле.
Мировое потребление первичной энергии
(каменный уголь, нефть, природный газ и урановая руда) за год составляет в настоящее время около 12000000000 т .
УКТ, и оно неуклонно растёт. Запасы горючих ископаемых в ещё не разведанных месторождениях с учётом уже разведанных, хватило бы ещё на 3-4 столетия.
Прогнозируемые объёмы запасов технологически доступного урана на планете - около 153000000000 т .
УКТ. Однако с помощью современных технологий, например бридерных реакторов, из этого сырья можно выделить
9180000000000 т .
УКТ ядерного топлива. Таким образом, у нас есть ещё запас ядерной энергии на тысячу лет, но и этого маловато в масштабах Земли.
Одна из важнейших формул теории относительности Эйнштейна имеет вид
E
=
mc
2
, где
E
- энергия,
m
- масса,
c
- скорость света. Смысл её в том, что при определённых условиях некоторая масса может превратиться в колоссальную энергию, материю при этом можно рассматривать как одну из форм энергии, которая может быть переведена в другие виды, например в тепло или свет.
Ред. Коллегия: Игорь Зингер, Александр Орлов,
Алексей Карташов. 9 «А».
|