01.01 Μορφές Ενέργειας

Η χημική ενέργεια είναι αποθηκευμένη σε διάφορα σώματα και «απελευθε­ρώνεται» κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων, όπως είναι η καύση. Η χημική ενέργεια που «απελευθερώνεται» όταν πραγματοποιηθεί μια χημική αντίδραση δε χάνεται, αλλά μετατρέπεται σε άλλες μορφές ενέργειας που μπορεί να μας εί­ναι χρήσιμες.

Κατά την καύση του πετρελαίου, για παράδειγμα, η χημική ενέρ­γεια μετατρέπεται κατά ένα μέρος σε μια μορφή ενέργειας που μπορεί να μας ζε­στάνει. Κατά την καύση της βενζίνης, η χημική ενέργεια μετατρέπεται σε μια μορφή ενέργειας που μπορεί να κινήσει ένα αυτοκίνητο.

Μια άλλη μορφή ενέργειας που συναντάμε στην καθημερινή ζωή μας είναι η ηλεκτρική. Η ηλεκτρική ενέργεια μεταφέρεται με το ηλε­κτρικό ρεύμα μέσω των ηλεκτρικών κυκλωμά­των από τις ηλεκτρικές πηγές προς τις διάφορες συσκευές. Σ' αυτές η ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται σε άλλες μορφές π.χ. σε κινητική ενέργεια που μπορεί να κινήσει τα πτερύγια ενός ανεμιστήρα ή σε ενέρ­γεια που μπορεί να μας θερμάνει, όπως συμβαίνει με μια ηλεκτρική σόμπα.

Μάθαμε στην Ε΄τάξη ότι κάθε σώμα απο­τελείται από άτομα και κάθε άτομο από έναν πυρήνα και ηλεκτρόνια που κινούνται γύρω από αυτό. Σε ορισμένες περιπτώσεις ο πυρήνας μπο­ρεί να διασπαστεί (έχουμε τότε τη σχάση του πυρήνα) και να ελευθε­ρωθεί μεγάλη ποσότητα ενέργειας, η οποία ήταν αποθηκευμένη στον πυρήνα. Αυτή η ενέργεια ονομάζεται πυρηνική. Η πυρηνική ενέργεια είναι καθαρή ενέργεια αλλά και η πιο επικίνδυνη απ' όλα τα άλλα είδη ενέργειας.

Η πιο γνωστή μορφή ενέργειας, που αντιλαμβα­νόμαστε άμεσα με τις αισθήσεις μας, είναι η θερμική ενέργεια. Η σπουδαιότητα της θερμότητας φαίνεται από τους μύθους που καλλιέργησαν όλοι σχεδόν οι λαοί για το πώς απόκτησε ο άνθρωπος τη φωτιά για να μπορεί να θερμαίνεται. π.χ. ο μύθος του Προμηθέα που έκλεψε τη φωτιά από το θεό Ήφαιστο για να τη δώσει στους ανθρώπους.

Η θερμότητα είναι μια μορφή ενέργειας που μεταφέρεται από ένα σώμα σε ένα άλλο, όταν τα δύο αυτά σώματα έχουν διαφορετικές θερμοκρασίες. Η ροή αυτή της θερμότητας γίνεται από το σώμα με τη μεγαλύτερη θερμοκρα­σία προς αυτό με τη μικρότερη θερμοκρασία. Κάποια στιγμή, τα δύο σώματα απο­κτούν την ίδια θερμοκρασία, οπότε λέμε ότι βρίσκονται σε θερμική ισορροπία.

Όταν ένα σώμα κινείται, λέμε ότι έχουμε κινητική ενέργεια. Η κινητική ενέργεια ενός σώματος εξαρτάται από την ταχύτητα και τη μάζα του. Όσο μεγαλύτε­ρη είναι η μάζα ενός σώματος που κινείται, τόσο μεγαλύτερη πρέπει να είναι και η κινητική του ενέργεια. Η αύξηση της τιμής της ταχύτητας ενός σώματος προκαλεί επίσης αύξηση της κινητικής ενέργειας. (Ε = m * c²)

Ένα σώμα που βρίσκεται ακίνητο σε κάποιο ύψος ή έχει παραμορφωθεί ελαστι­κά - δηλαδή μπορεί να επανέλθει στην αρχική του κατάσταση, αν το αφήσουμε ελεύθερο, όπως π.χ. ένα ελατήριο - λέμε ότι έχει δυναμική ενέργεια. Η δυναμική ενέργεια, όπως και η κινητική, είναι τόσο μεγαλύτερη όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα του σώματος.

Το άθροισμα της κινητικής και της δυναμικής ενέργειας ενός σώματος ονομάζε­ται Μηχανική Ενέργεια.