Muqobil energiya manbalari: turlari va ishlatilishi. Energiya va uning turlari

Energiya(yunon tilidan energiya – harakat, faoliyat) - fizikada ko'rib chiqiladigan materiya harakatining turli shakllarining umumiy o'lchovi (miqdoriy baho).

Fizika fanining kontseptsiyalariga ko'ra, energiya - bu jism yoki ob'ektning ish qilish qobiliyati. Harakatning sifat jihatidan har xil shakllarini va tegishli o'zaro ta'sirlarni miqdoriy tavsiflash uchun energiyaning har xil turlari kiritiladi. Inson kundalik hayotida ko'pincha quyidagi energiya turlariga duch keladi: mexanik, elektr, elektromagnit, termal, kimyoviy, yadroviy va boshqalar.

Kinetik energiya- qattiq jism uchun tananing massasi va tezligi kvadratining yarmiga teng bo'lgan mexanik harakat o'lchovi. U zarracha yoki jism harakatining mexanik energiyasini, issiqlik energiyasini, yadro energiyasini va boshqalarni o'z ichiga oladi.

Agar energiya sistema zarralarining nisbiy joylashuvi va ularning boshqa jismlarga nisbatan joylashuvining o'zgarishi natijasi bo'lsa, u deyiladi. salohiyat. U universal tortishish qonuni bilan jalb qilingan massalar energiyasini, kimyoviy energiyani, bir hil zarrachalarning joylashuv energiyasini, masalan, elastik deformatsiyalangan jismning energiyasini va boshqalarni o'z ichiga oladi. .

Mexanik energiya - jismlarning yoki ularning qismlarining mexanik harakati va o'zaro ta'siri energiyasi. Jismlar sistemasining mexanik energiyasi bu sistemaning kinetik va potentsial energiyalari yig'indisiga teng. U alohida jismlar yoki zarralarning o'zaro ta'siri va harakati paytida o'zini namoyon qiladi.

U jismning translatsiya harakati yoki aylanish energiyasini, elastik jismlarning (prujkalarning) egilishi, cho'zilishi va siqilishi paytidagi deformatsiya energiyasini o'z ichiga oladi. Bu energiya eng ko'p turli xil mashinalarda qo'llaniladi - transport va texnologik.

Issiqlik energiyasi - modda molekulalarining xaotik translatsiya va aylanish harakati energiyasi. Qattiq jism uchun bu kristall panjara tugunlarida joylashgan molekulalardagi atomlarning tebranish energiyasidir.

Issiqlik energiyasi faqat energiyaning boshqa turlarini aylantirish natijasida paydo bo'ladi, masalan, har xil turdagi yoqilg'ilarni yoqish paytida ularning kimyoviy energiyasi issiqlik energiyasiga aylanadi. U isitish va ko'plab texnologik jarayonlarni (isitish, eritish, quritish, bug'lanish, distillash va boshqalar) amalga oshirish uchun ishlatiladi.

Elektr energiyasi - yopiq elektr zanjiri bo'ylab tartibli harakatlanuvchi zaryadlangan zarralar yoki jismlarning energiyasi (elektronlar, ionlar).

Elektr energiyasi mexanik energiya, issiqlik energiyasi yoki boshqa zarur energiya ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Kimyoviy energiya - Bu moddalar atomlarida "saqlangan" energiya bo'lib, u moddalar orasidagi kimyoviy reaktsiyalar paytida chiqariladi yoki so'riladi.

Kimyoviy energiya ekzotermik reaktsiyalar paytida (masalan, yoqilg'i yonishi) issiqlik energiyasi sifatida chiqariladi yoki voltaik hujayralar va batareyalarda elektr energiyasiga aylanadi.

Yadro energiyasi - yadroni tashkil etuvchi nuklonlarning harakati va o'zaro ta'siri bilan bog'liq bo'lgan atom yadrosining ichki energiyasi. U og'ir yadrolarning bo'linishi (yadro reaktsiyasi) yoki engil yadrolarning birlashishi (termoyadro reaktsiyasi) natijasida yadro zanjiri reaktsiyasi natijasida chiqariladi. Yadro energetikasida hozirgacha faqat birinchi usul qo'llaniladi, chunki ikkinchisidan foydalanish boshqariladigan termoyadro reaktsiyasini amalga oshirishning hali ham hal etilmagan muammosi bilan bog'liq.

Gravitatsion energiya - har qanday ikki jism o'rtasidagi o'zaro ta'sir (tortishish) energiyasi va ularning massalari bilan belgilanadi. Bu, ayniqsa, kosmosda sezilarli. Er sharoitida, bu, masalan, tananing Yer yuzasidan ma'lum bir balandlikka ko'tarilganda "zaxira qiladigan" energiyasi.

Ushbu maqolaning maqsadi "mexanik energiya" tushunchasining mohiyatini ochib berishdir. Fizika bu tushunchadan ham amaliy, ham nazariy jihatdan keng foydalanadi.

Ish va energiya

Mexanik ishni jismga ta'sir qiluvchi kuch va tananing siljishi ma'lum bo'lsa, aniqlash mumkin. Mexanik ishni hisoblashning yana bir usuli bor. Keling, bir misolni ko'rib chiqaylik:

Rasmda turli xil mexanik holatlarda (I va II) bo'lishi mumkin bo'lgan tana ko'rsatilgan. Jismning I holatdan II holatga o'tish jarayoni mexanik ish bilan tavsiflanadi, ya'ni I holatdan II holatga o'tish jarayonida tana ish bajarishi mumkin. Ishni bajarishda tananing mexanik holati o'zgaradi va mexanik holat bitta jismoniy miqdor - energiya bilan tavsiflanishi mumkin.

Energiya - bu materiya harakatining barcha shakllarining skalyar fizik miqdori va ularning o'zaro ta'siri.

Mexanik energiya nimaga teng?

Mexanik energiya - bu tananing ish qobiliyatini belgilaydigan skalyar fizik miqdor.

A = ∆E

Energiya ma'lum bir vaqtning o'zida tizim holatining xarakteristikasi bo'lganligi sababli, ish tizim holatini o'zgartirish jarayonining xarakteristikasi hisoblanadi.

Energiya va ish bir xil o'lchov birliklariga ega: [A] = [E] = 1 J.

Mexanik energiya turlari

Mexanik erkin energiya ikki turga bo'linadi: kinetik va potentsial.

Kinetik energiya jismning harakat tezligi bilan belgilanadigan mexanik energiyasidir.

E k = 1/2mv 2

Kinetik energiya harakatlanuvchi jismlarga xosdir. To'xtaganda, ular mexanik ishlarni bajaradilar.

Turli xil mos yozuvlar tizimlarida bir vaqtning ixtiyoriy momentidagi bir jismning tezligi har xil bo'lishi mumkin. Shuning uchun kinetik energiya nisbiy miqdor bo'lib, u mos yozuvlar tizimini tanlash bilan belgilanadi;

Harakat paytida jismga kuch (yoki bir vaqtning o'zida bir nechta kuchlar) ta'sir etsa, tananing kinetik energiyasi o'zgaradi: tana tezlashadi yoki to'xtaydi. Bunday holda, kuchning ishi yoki tanaga qo'llaniladigan barcha kuchlarning natijasining ishi kinetik energiyalar farqiga teng bo'ladi:

A = E k1 - E k 2 = ∆E k

Ushbu bayonot va formulaga nom berildi - kinetik energiya teoremasi.

Potensial energiya jismlarning o'zaro ta'siridan kelib chiqadigan energiyani nomlang.

Tana og'irlashganda m yuqoridan h tortishish kuchi ishni bajaradi. Ish va energiya o'zgarishi tenglama bilan bog'langanligi sababli, biz tortishish maydonidagi jismning potentsial energiyasi uchun formulani yozishimiz mumkin:

Ep = mgh

Kinetik energiyadan farqli o'laroq Ek salohiyat E p qachon salbiy qiymatga ega bo'lishi mumkin h<0 (masalan, quduq tubida yotgan tana).

Mexanik potentsial energiyaning yana bir turi kuchlanish energiyasidir. Masofaga siqilgan x qattiqlik bilan bahor k potentsial energiyaga ega (deformatsiya energiyasi):

E p = 1/2 kx 2

Deformatsiya energiyasi amaliyotda (o'yinchoqlar), texnologiyada - avtomatik mashinalarda, relelarda va boshqalarda keng qo'llanilishini topdi.

E = E p + E k

Umumiy mexanik energiya jismlar energiya yig'indisini chaqiradi: kinetik va potentsial.

Mexanik energiyaning saqlanish qonuni

19-asrning oʻrtalarida ingliz fizigi Joule va nemis fizigi Mayer tomonidan oʻtkazilgan eng aniq tajribalarning baʼzilari yopiq tizimlardagi energiya miqdori oʻzgarishsiz qolishini koʻrsatdi. U faqat bir tanadan boshqasiga o'tadi. Ushbu tadqiqotlar kashf qilishga yordam berdi energiyaning saqlanish qonuni:

Izolyatsiya qilingan jismlar tizimining umumiy mexanik energiyasi jismlarning bir-biri bilan har qanday o'zaro ta'sirida doimiy bo'lib qoladi.

Ekvivalent shaklga ega bo'lmagan impulsdan farqli o'laroq, energiya ko'p shakllarga ega: mexanik, issiqlik, molekulyar harakat energiyasi, zaryadning o'zaro ta'sir kuchlari bilan elektr energiyasi va boshqalar. Energiyaning bir shakli boshqasiga aylanishi mumkin, masalan, avtomobilning tormozlanishi jarayonida kinetik energiya issiqlik energiyasiga aylanadi. Agar ishqalanish kuchlari bo'lmasa va issiqlik hosil bo'lmasa, u holda umumiy mexanik energiya yo'qolmaydi, lekin jismlarning harakati yoki o'zaro ta'siri jarayonida doimiy bo'lib qoladi:

E = E p + E k = const

Jismlar orasidagi ishqalanish kuchi ta'sir qilganda, mexanik energiyaning pasayishi sodir bo'ladi, ammo bu holda ham u izsiz yo'qolmaydi, balki termal (ichki) ga aylanadi. Agar tashqi kuch yopiq tizimda ishni bajarsa, mexanik energiya bu kuch tomonidan bajarilgan ish hajmiga ko'payadi. Agar yopiq tizim tashqi jismlarda ish bajarsa, u holda tizimning mexanik energiyasi uning bajargan ish hajmiga kamayadi.
Har bir energiya turi butunlay boshqa turdagi energiyaga aylanishi mumkin.

Energiya - bu ishni bajarish qobiliyati: narsalarni ko'chirish, harakatlantirish, issiqlik, tovush yoki elektr energiyasini ishlab chiqarish.

Energiya nima?

Energiya hamma joyda yashiringan - quyosh nurlarida issiqlik va yorug'lik energiyasi shaklida, o'yinchida tovush energiyasi shaklida va hatto to'plangan kimyoviy energiya shaklida ko'mir bo'lagida. Biz energiyani oziq-ovqatdan olamiz va avtomobil dvigateli uni yoqilg'idan - benzin yoki gazdan oladi. Ikkala holatda ham bu kimyoviy energiya. Energiyaning boshqa shakllari mavjud: issiqlik, yorug'lik, tovush, elektr, yadro. Energiya ko'rinmas va nomoddiy narsadir, lekin to'planishi va bir shakldan ikkinchisiga o'tishga qodir. U hech qachon yo'qolmaydi.

Mexanik harakat

Energiyaning asosiy turlaridan biri kinetik - harakat energiyasidir. Katta tezlikda harakatlanadigan og'ir jismlar engil yoki sekin harakatlanadigan narsalarga qaraganda ko'proq kinetik energiya olib yuradi. Masalan, avtomobilning kinetik energiyasi bir xil tezlikda ketayotgan yuk mashinasining energiyasidan kamroq.

Issiqlik energiyasi

Kinetik energiyasiz issiqlik energiyasi mavjud bo'lmaydi. Jismoniy tananing harorati uning tarkibidagi atomlarning harakat tezligiga bog'liq. Atomlar qanchalik tez harakat qilsa, ob'ekt shunchalik issiq bo'ladi. Shuning uchun jismning issiqlik energiyasi uning atomlarining kinetik energiyasi hisoblanadi.

Energiya aylanishi

Quyosh Yerdagi asosiy energiya manbai hisoblanadi. U doimo boshqa turdagi energiyaga aylanadi. Tabiiy energiya manbalariga, shuningdek, quyosh energiyasining etarli darajada ta'minlangan neft, gaz va ko'mir kiradi.

Kelajakda foydalanish uchun zaxira

Energiyani saqlash mumkin. Buloq siqilganda energiyani saqlaydi. Bo'shatilganda u to'g'rilanadi va potentsial energiyani kinetik energiyaga aylantiradi. Tosh tepasida yotgan tosh ham potentsial energiyaga ega bo'lib, u yiqilganda kinetik energiyaga aylanadi;

Energiya konvertatsiyasi

Energiyaning saqlanish qonuni shuni ko'rsatadiki, energiya hech qachon yo'qolmaydi, u shunchaki boshqa shaklga aylanadi. Masalan, velosipedda ketayotgan bolakay tormozlanib to‘xtab qolsa, uning kinetik energiyasi nolga tushadi. Ammo u butunlay yo'q bo'lib ketmaydi, balki boshqa energiya turlariga - issiqlik va tovushga aylanadi. Velosiped shinalarining erga ishqalanishi issiqlik hosil qiladi, yerni ham, g'ildiraklarni ham isitadi. Ovoz energiyasi esa tormoz va shinalarning g'ichirlashida namoyon bo'ladi.

Ish, energiya va quvvat

Energiyani uzatish - bu ish. Bajarilgan ish hajmi kuchning kattaligiga va ob'ektning harakat masofasiga bog'liq. Misol uchun, og'ir vaznli shtangani ko'tarish juda ko'p ish qiladi. Ishning bajarilish tezligiga quvvat deyiladi. Og'ir atletikachi og'irlikni qanchalik tez ko'tarsa, uning kuchi shunchalik katta bo'ladi. Energiya joulda (J) va quvvat vattda (Vt) o'lchanadi.

Energiya iste'moli

Energiya hech qachon yo'qolmaydi, lekin agar u ish uchun ishlatilmasa, u behuda ketadi. Ko'pincha energiya issiqlik ishlab chiqarishga sarflanadi.

Masalan, elektr lampochkasi elektr energiyasining faqat beshdan bir qismini yorug'likka aylantiradi, qolgan qismi esa chiqindi issiqlikka aylanadi. Avtomobil dvigatellarining past samaradorligi yoqilg'ining adolatli miqdorini isrof qilishini anglatadi.

Peyntbol o'ynash energiyasi

O'ynash paytida energiya doimiy ravishda o'z holatini o'zgartiradi - potentsial kinetikga aylanadi. Harakatlanuvchi to'p mashina qismiga ishqalanish tufayli to'xtab qoladi. Uning energiyasi ishqalanish kuchini engish uchun sarflanadi, lekin yo'qolmaydi, balki issiqlikka aylanadi. O'yinchi belkurakni surish orqali to'pga qo'shimcha energiya berganda, to'pning harakati tezlashadi.

Insoniyatning energiyadan foydalanish tarixidagi asosiy bosqichlarini ayting va ularning ahamiyatini ko'rsating.

Insoniyat tsivilizatsiyasi rivojlanishi bilan energiya iste'moli o'rtasida qanday bog'liqlik bor?

Energiya tizimi nima? Uning asosiy maqsadi. Unda qanday tizimlar ishlaydi?

Yoqilg'i-energetika resurslari nima? Ular qanday tasniflanadi?

Ikkilamchi energiya manbalari nima? Ularni nomlang va ularni qanday olish kerakligini ko'rsating.

Birlamchi energiya resurslarining energiya intensivligi qanday? Nima uchun standart yoqilg'i tushunchasi kiritildi?

Jahon miqyosida yoqilg‘i-energetika resurslaridan foydalanishning asosiy tendentsiyalari qanday?

70-yillardagi energetika inqirozining mohiyati nimada? G'arbiy Evropada va 90-yillarda. MDH mamlakatlarida? Belorussiyadagi energetika inqirozidan chiqishning qanday yo‘llarini ko‘rasiz?

Jahon energiya balansida neftdan intensiv foydalanishni qanday izohlashimiz mumkin va undan foydalanishning kelajakdagi istiqbollari qanday?

Energetika sohasida vodoroddan foydalanish imkoniyatlari va istiqbollarini tushuntiring.

Energiya tejamkor texnologiyalar nima?

Ularni amalga oshirishning sabablari nimada?

Mavzu 2. Energiya turlari. Energiyani qabul qilish, aylantirish va ishlatish Ma'ruza 2. Energiya turlari. Energiyani qabul qilish, aylantirish va ishlatish

Asosiy tushunchalar:

energiya; kinetik va potentsial energiya; energiya turlari; energiya; energiya tizimi; elektr energiyasi tizimi; energiya iste'molchilari; an'anaviy va noan'anaviy energiya; yuklash jadvallari; aholi jon boshiga energiya iste'moli; iqtisodiyotning energiya intensivligi; ishlab chiqarishning energiya-iqtisodiy darajasining ko'rsatkichi.

Energiya va uning turlari Energiya tabiat hodisalarining umuminsoniy asosi, madaniyat va inson faoliyatining asosidir. Xuddi o'sha paytostida energiya harakat, faoliyat(yunoncha -

) materiya harakatining bir-birini boshqasiga aylantira oladigan turli shakllarini miqdoriy baholashga ishora qiladi.

Fizika fanining kontseptsiyalariga ko'ra energiya - bu jism yoki jismlar tizimining ishni bajarish qobiliyati. Energiya turlari va shakllarining turli tasniflari mavjud. Inson kundalik hayotida ko'pincha quyidagi energiya turlariga duch keladi: mexanik, elektr, elektromagnit, termal, kimyoviy, atom (yadro ichidagi). Oxirgi uchta tur energiyaning ichki shakliga tegishli, ya'ni. jismni tashkil etuvchi zarrachalarning o'zaro ta'sirining potentsial energiyasi yoki ularning tasodifiy harakatining kinetik energiyasi tufayli yuzaga keladi. Agar energiya moddiy nuqtalar yoki jismlarning harakat holatining o'zgarishi natijasi bo'lsa, u deyiladi kinetik

; u jismlar harakatining mexanik energiyasini, molekulalar harakatidan kelib chiqadigan issiqlik energiyasini o'z ichiga oladi. salohiyat ; u universal tortishish qonuni bilan tortilgan massalar energiyasini, bir hil zarrachalarning joylashuv energiyasini, masalan, elastik deformatsiyalangan jismning energiyasini, kimyoviy energiyani o'z ichiga oladi.

Tabiatshunoslikda energiya tabiatiga ko`ra quyidagi turlarga bo`linadi.

Mexanik energiya - alohida jismlar yoki zarrachalarning o'zaro ta'siri va harakati paytida o'zini namoyon qiladi.

U jismning harakat yoki aylanish energiyasini, elastik jismlarni (prujkalarni) egish, cho'zish, burish va siqish paytidagi deformatsiya energiyasini o'z ichiga oladi. Bu energiya eng ko'p turli xil mashinalarda qo'llaniladi - transport va texnologik.

Issiqlik energiyasi - moddalar molekulalarining tartibsiz (xaotik) harakati va o'zaro ta'siri energiyasi.

Ko'pincha har xil turdagi yoqilg'ilarni yoqish natijasida olinadigan issiqlik energiyasi isitish va ko'plab texnologik jarayonlarni (isitish, eritish, quritish, bug'lanish, distillash va boshqalar) amalga oshirish uchun keng qo'llaniladi.

Elektr energiyasi – elektr zanjiri bo'ylab harakatlanadigan elektronlarning energiyasi (elektr toki).

Elektr energiyasi elektr motorlari yordamida mexanik energiya olish va materiallarni qayta ishlash uchun mexanik jarayonlarni amalga oshirish uchun ishlatiladi: maydalash, maydalash, aralashtirish; elektrokimyoviy reaktsiyalarni o'tkazish uchun; elektr isitish moslamalari va pechlarda issiqlik energiyasini olish; materiallarni to'g'ridan-to'g'ri qayta ishlash uchun (elektr deşarjli ishlov berish).

Kimyoviy energiya – Bu moddalar atomlarida "saqlangan" energiya bo'lib, u moddalar orasidagi kimyoviy reaktsiyalar paytida chiqariladi yoki so'riladi.

Kimyoviy energiya ekzotermik reaktsiyalar (masalan, yoqilg'i yonishi) paytida issiqlik sifatida chiqariladi yoki galvanik hujayralar va batareyalarda elektr energiyasiga aylanadi. Ushbu energiya manbalari yuqori samaradorlik (98% gacha), lekin kam quvvat bilan tavsiflanadi.

Magnit energiya - energiyaning katta ta'minotiga ega bo'lgan doimiy magnitlarning energiyasi, lekin uni juda istaksiz ravishda "beradi". Biroq, elektr toki o'z atrofida kengaytirilgan, kuchli magnit maydonlarni hosil qiladi, shuning uchun odamlar ko'pincha elektromagnit energiya haqida gapirishadi.

Elektr va magnit energiyalar bir-biri bilan chambarchas bog'liq bo'lib, ularning har birini boshqasining "teskari" tomoni deb hisoblash mumkin.

Elektromagnit energiya - elektromagnit to'lqinlarning energiyasi, ya'ni. harakatlanuvchi elektr va magnit maydonlari. U ko'rinadigan yorug'lik, infraqizil, ultrabinafsha, rentgen nurlari va radio to'lqinlarni o'z ichiga oladi.

Shunday qilib, elektromagnit energiya radiatsiya energiyasidir. Radiatsiya energiyani elektromagnit to'lqin energiyasi shaklida olib yuradi. Radiatsiya yutilganda uning energiyasi boshqa shakllarga, ko'pincha issiqlikka aylanadi.

Yadro energiyasi - radioaktiv moddalar deb ataladigan atomlarning yadrolarida lokalizatsiya qilingan energiya. U og'ir yadrolarning bo'linishi (yadro reaktsiyasi) yoki engil yadrolarning birlashishi (termoyadro reaktsiyasi) paytida chiqariladi.

Ushbu turdagi energiyaning eski nomi - atom energiyasi ham mavjud, ammo bu nom ko'pincha issiqlik va mexanik ko'rinishdagi ulkan energiya chiqishiga olib keladigan hodisalarning mohiyatini aniq aks ettirmaydi.

Gravitatsion energiya - massiv jismlarning o'zaro ta'siridan (tortishish kuchi) hosil bo'lgan energiya, bu kosmosda ayniqsa sezilarli. Er sharoitida, bu, masalan, Yer yuzasidan ma'lum bir balandlikka ko'tarilgan jism tomonidan "saqlanadigan" energiya - tortishish energiyasi.

Shunday qilib, namoyon bo'lish darajasiga qarab, makrokosmosning energiyasini - tortishish energiyasini, jismlarning o'zaro ta'sir energiyasini - mexanik, molekulyar energiyani ajratish mumkin.o'zaro ta'sirlar - issiqlik, atom o'zaro ta'sirlari energiyasi - kimyoviy, radiatsiya energiyasi - elektromagnityadrolar, atomlar yadrolari tarkibidagi energiya - yadro.

Zamonaviy ilm-fan hali qayd etilmagan boshqa energiya turlarining mavjudligini istisno qilmaydi, lekin dunyoning yagona tabiiy ilmiy rasmini va energiya tushunchasini buzmaydi.

Xalqaro birliklar tizimi (SI) energiya birligi sifatida 1 Joul (J) dan foydalanadi. 1 J 1 nyuton metrga (Nm) teng. Agar hisob-kitoblar issiqlik, biologik va boshqa ko'plab energiya turlari bilan bog'liq bo'lsa, unda energiya birligi sifatida tizimli bo'lmagan birlik ishlatiladi - kaloriya (kal) yoki kilokaloriya (kkal), 1kal = 4,18 J. Elektr energiyasini o'lchash uchun a. Vatt soat (Wh, kWh, MWh) kabi birlik ishlatiladi, 1 Wh=3,6 MJ. Mexanik energiyani o'lchash uchun 1 kg m = 9,8 J qiymatidan foydalaning.

Tabiatdan bevosita olinadigan energiya(yonilg'i, suv, shamol, Yerning issiqlik energiyasi, yadro) va elektr, issiqlik, mexanik, kimyoviy moddalarga aylantirilishi mumkin bo'lgan energiya deyiladi. asosiy. Energiya resurslarining tugash qobiliyatiga ko'ra tasnifiga muvofiq, birlamchi energiya ham tasniflanishi mumkin. Shaklda. 2.1-rasmda birlamchi energiyani tasniflash sxemasi keltirilgan.

Guruch.2.1. Birlamchi energiya tasnifi

Birlamchi energiyani tasniflashda ular farqlanadi an'anaviy Va noan'anaviy energiya turlari. An'anaviy energiya turlariga odamlar tomonidan ko'p yillar davomida keng qo'llaniladigan energiya turlari kiradi. An'anaviy bo'lmagan energiya turlariga nisbatan yaqinda qo'llanila boshlangan energiya turlari kiradi.

Birlamchi energiyaning an'anaviy turlariga quyidagilar kiradi: organik yoqilg'i (ko'mir, neft va boshqalar), daryo gidroenergetikasi va yadro yoqilg'isi (uran, toriy va boshqalar).

Birlamchi energiyani maxsus qurilmalarda - stantsiyalarda aylantirgandan so'ng, odam tomonidan olingan energiya, ikkinchi darajali deb ataladi (elektr energiyasi, bug 'energiyasi, issiq suv va boshqalar).

Elektr energiyasining afzalliklari. Elektr energiyasi energiyaning eng qulay turi bo'lib, uni haqli ravishda zamonaviy tsivilizatsiyaning asosi deb hisoblash mumkin. Ishlab chiqarish jarayonlarini mexanizatsiyalash va avtomatlashtirish (uskunalar, kompyuter qurilmalari), kundalik hayotda inson mehnatini mashina mehnati bilan almashtirishning texnik vositalarining mutlaq ko'pchiligi elektr asosiga ega.

Iste'mol qilinadigan barcha energiyaning yarmidan bir oz ko'prog'i texnik ehtiyojlar, isitish, pishirish uchun issiqlik shaklida, qolgan qismi mexanik energiya shaklida, birinchi navbatda transport inshootlarida va elektr energiyasida ishlatiladi. Bundan tashqari, har yili elektr energiyasining ulushi ortib bormoqda (2.2-rasm).

Elektr energiyasi - energiyaning universal turi. U kundalik hayotda va xalq xo'jaligining barcha tarmoqlarida keng qo'llanilishini topdi. To'rt yuzdan ortiq turdagi maishiy elektr jihozlari mavjud: muzlatgichlar, kir yuvish mashinalari, konditsionerlar, fanatlar, televizorlar, magnitafonlar, yoritish moslamalari va boshqalar. Sanoatni elektr energiyasisiz tasavvur etib bo'lmaydi. Qishloq xo'jaligida elektr energiyasidan foydalanish doimiy ravishda kengayib bormoqda: hayvonlarni boqish va sug'orish, ularga g'amxo'rlik qilish, isitish va shamollatish, inkubatorlar, havo isitgichlari, quritgichlar va boshqalar.

Elektrlashtirish - xalq xo'jaligining har qanday tarmog'ida texnik taraqqiyotning asosi. Noqulay energiya resurslarini har qanday masofaga uzatilishi mumkin bo'lgan, boshqa energiya turlariga, masalan, mexanik yoki issiqlikka aylantirilishi va iste'molchilar o'rtasida taqsimlanishi mumkin bo'lgan universal energiya turiga almashtirish imkonini beradi. Elektr – foydalanish uchun juda qulay va tejamkor energiya turi.

Guruch. 2.2. Elektr energiyasini iste'mol qilish dinamikasi

Elektr energiyasi ishlab chiqarishni mexanizatsiyalash va avtomatlashtirishda va insonning kundalik hayotida ajralmas bo'lgan xususiyatlarga ega:

1. Elektr energiyasi universaldir, u turli maqsadlarda ishlatilishi mumkin. Xususan, issiqlikka aylanish juda oson. Bu, masalan, elektr yorug'lik manbalarida (akkor lampalar), metallurgiyada ishlatiladigan texnologik pechlarda, turli xil isitish va isitish qurilmalarida amalga oshiriladi. Elektr energiyasini mexanik energiyaga aylantirish elektr motorli haydovchilarda qo'llaniladi.

2. Elektr energiyasi iste'mol qilinganda, uni cheksiz ezish mumkin. Shunday qilib, elektr mashinalarining kuchi ularning maqsadiga qarab o'zgaradi: texnologiyaning ko'plab sohalarida va uy-ro'zg'or buyumlarida ishlatiladigan mikromotorlardagi vattning fraktsiyalaridan tortib, elektr stantsiyalari generatorlarida million kilovattdan ortiq katta qiymatlarga qadar.

3. Elektr energiyasini ishlab chiqarish va uzatish jarayonida uning quvvatini jamlash, kuchlanishni oshirish va simlar orqali ham qisqa, ham uzoq masofalarga elektr stantsiyasidan istalgan miqdordagi elektr energiyasini barcha iste'molchilarga etkazish mumkin.

Ishlab chiqarish texnologiyalarining rivojlanishi va dunyoning ko'plab mintaqalarida ekologik vaziyatning sezilarli darajada yomonlashishi tufayli insoniyat yangi energiya manbalarini topish muammosiga duch kelmoqda. Bir tomondan, ishlab chiqarilgan energiya miqdori ishlab chiqarish, fan va davlat sektorini rivojlantirish uchun etarli bo'lishi kerak, ikkinchi tomondan, energiya ishlab chiqarish atrof-muhitga salbiy ta'sir ko'rsatmasligi kerak;

Savolning bunday shakllantirilishi muqobil energiya manbalari deb ataladigan - yuqoridagi talablarga javob beradigan manbalarni izlashga olib keldi. Jahon ilm-fanining sa'y-harakatlari bilan hozirgi vaqtda ko'plab bunday manbalar topildi, ularning aksariyati allaqachon ko'p yoki kamroq qo'llanilmoqda. Sizning e'tiboringizga ular haqida qisqacha ma'lumot taqdim etamiz:

Quyosh energiyasi

80 dan ortiq mamlakatlarda quyosh energiyasidan faol foydalaniladi, ular quyosh energiyasini elektr energiyasiga aylantiradi. Bunday konvertatsiya qilishning turli usullari va shunga mos ravishda quyosh elektr stantsiyalarining har xil turlari mavjud. Eng keng tarqalgan stansiyalar quyosh panellariga birlashtirilgan fotoelektrik konvertorlardan (fotosellardan) foydalanadigan stantsiyalardir. Dunyodagi eng yirik fotovoltaik qurilmalarning aksariyati AQShda joylashgan.

Shamol energiyasi

Shamol elektr stansiyalari (shamol elektr stansiyalari) AQSH, Xitoy, Hindiston, shuningdek, baʼzi Gʻarbiy Yevropa mamlakatlarida keng qoʻllaniladi (masalan, Daniyada, bu yerda barcha elektr energiyasining 25% shu tarzda ishlab chiqariladi). Shamol energetikasi muqobil energiyaning juda istiqbolli manbai hisoblanadi;

Bioyoqilg'i

Ushbu energiya manbasining boshqa yoqilg'i turlariga nisbatan asosiy afzalliklari uning ekologik tozaligi va qayta tiklanuvchanligidir. Bioyoqilg'ining barcha turlari muqobil energiya manbalari hisoblanmaydi: an'anaviy o'tin ham bioyoqilg'idir, lekin muqobil energiya manbai emas. Muqobil bioyoqilg'i qattiq (torf, yog'ochni qayta ishlash va qishloq xo'jaligi chiqindilari), suyuq (biodizel va bioyoqilg'i, shuningdek metanol, etanol, butanol) va gazsimon (vodorod, metan, biogaz) bo'lishi mumkin.

To'lqinlar va to'lqinlar energiyasi

Suv oqimining energiyasidan foydalanadigan an'anaviy gidroenergetikadan farqli o'laroq, muqobil gidroenergetika hali keng tarqalmagan. To'lqinli elektr stantsiyalarining asosiy kamchiliklari ularni qurishning yuqori narxini va quvvatning kunlik o'zgarishini o'z ichiga oladi, buning uchun ushbu turdagi elektr stantsiyalarini faqat boshqa energiya manbalaridan foydalanadigan energiya tizimlarining bir qismi sifatida ishlatish tavsiya etiladi. Asosiy afzalliklari - yuqori ekologik toza va energiya ishlab chiqarishning arzonligi.

Yerning issiqlik energiyasi

Ushbu energiya manbasini rivojlantirish uchun yuqori haroratli er osti suvlari, shuningdek, vulqonlar energiyasidan foydalangan holda geotermal elektr stantsiyalari qo'llaniladi. Hozirgi vaqtda issiq er osti buloqlari energiyasidan foydalanadigan gidrotermal energiya keng tarqalgan. Yerning ichki qismidagi "quruq" issiqlikdan foydalanishga asoslangan neft-termal energiya hozirda kam rivojlangan; Asosiy muammo energiya ishlab chiqarishning ushbu usulining past rentabelligi hisoblanadi.

Atmosfera elektr energiyasi

(Yer yuzasida chaqmoq chaqmoqlari deyarli bir vaqtning o'zida sayyoramizning turli joylarida sodir bo'ladi.)

Momaqaldiroq energiyasi, chaqmoq energiyasini qo'lga olish va to'plashga asoslangan, hali boshlang'ich bosqichida. Momaqaldiroq energiyasining asosiy muammolari - momaqaldiroq frontlarining harakatchanligi, shuningdek, atmosfera elektr zaryadlarining tezligi (chaqmoq), bu ularning energiyasini to'plashni qiyinlashtiradi.