ماذا تسمى الطاقة التي تعتمد على التركيب الكيميائي للمادة

كتابة: Dina Ahmed آخر تحديث: 14 يونيو 2022 , 14:33

الطاقة التي تعتمد على التركيب الكيميائي للمادة تسمى

إن الطاقة التي تعتمد على التركيب الكيميائي للمادة تسمى الطاقة الحركية .

تعتبر التغييرات الكيميائية الحادثة للمادة والتغيرات المصاحبة لها أيضًا في الطاقة من الأجزاء المهمة جدًا في الحياة اليومية نظرًا لما يخضع إليه الجسم من عمليات حيوية تجعله في حاجة إلى طاقة للقيام بها وأكبر مثيل على ذلك هو الطعام وما فيه من بروتينات وكربوهيدرات ودهون، فكل تلك التفاعلات الأيضية تعمل على توفير الطاقة من خلال حرقها داخل أجسامنا كما يتم حرق الوقود والفحم لإنتاج الطاقة اللازمه للنقل والتدفئة وتوليد الكهرباء.

بشكل عام يتم استخدام التفاعلات الكيميائية الصناعية للمواد المختلفة واستخدام كم هائل من الطاقة لإنتاج المواد الخام وليكن على سبيل المثال الحديد والألمونيوم، ثم بعد ذلك يتم إعادة استخدام الطاقة حتى يتم تصنيع تلك المواد الخام إلى مواد يمكن الاستفادة منها مثل صنع السيارات والجسور وناطحات السحاب، ويمكن تعريف الطاقة على أنها القدرة على القيام بعمل ما، وإمداد الحرارة اللازمه له، في الأغلب تكون الطاقة في أشكال وأنواع مختلفة ومنها الطاقة الكامنة وهي الطاقة التي يمتلكها الجسم بسبب الموقع النسبي له وتكوينه وحالته، والنوع الأخر هو الطاقة المسؤولة عن حركة المواد الكيميائية وهي الطاقة الحركية، وهي التي يمتلكها الجسم بسبب الحركة التي يقوم بها وليكن على سبيل المثال الحركة الموجودة على قمة الشلالات والتي تُسمى هنا حركة كامنة بسبب موقعها، ولكن عندما يتم تدفق الماء إلى أسفل من خلال المولدات تُسمى حينها الطاقة بالحركية وذلك لقيامها بالحركة اللازمه لإنتاج الكهرباء في محطة الطاقة الكهرومائية، أما المثال الأخر فهو البطارية والتي تحتوي على طاقة كامنة، وذلك لأن المواد الكيميائية الموجودة بها بسبب موقعها قادرة على إنتاج الكهرباء.

أما في حالة الرجوع للطاقة الحركية فهي الطاقة التي تم تسميتها بناءًا على الحركة التي يقوم بها الجسم، أو الحركة التي تقوم بها المواد داخل التفاعلات الكيميائية، وذلك باختلاف نوع الطاقة الحركية سواء كانت  طاقة حركية رأسية أو طاقة حركية أفقية، وتنقسم الطاقة الحركية إلى عدة أشكال فمنها الطاقة الحركية الاهتزازية وهي الطاقة الناتجة عن حركة الاهتزازات، والآخرة الطاقة الحركية بالتناوب، وهي الطاقة الناتجة عن الدوران، والطاقة الحركية الانتقالية وتلك المسؤولة عن حركة المادة أو الجسم من مكان إلى آخر، ولتكن أشهرهم هي الحركة الانتقالية لأنها تعتمد على متغيرين وهما الكتلة والسرعة، والمعادلة الآتية تمثل الطاقة الانتقالية للجسم أو المادة، KE = 0.5 • m • v 2

ومن خلال المعادلة السابقة يمكن القول أن الطاقة الحركية للمواد والأجسام تتناسب بشكل طردي مع مربع السرعة التي تتحرك بها المادة، وهذا يعني أنه كلما ازدات السرعة بمقدار الضعف كلما زادت الطاقة الحركية بمقدار أربعة أضعاف، وإذا زادت السرعة بمقدار ثلاثة أضعاف سوف نجد أن الطاقة الحركية تزداد بمقدار تسعة أضعاف، أما في حالة زيادة السرعة بمقدار أربعة أضعاف حينها تكون الطاقة الحركية كبيرة جدًا حيث تزداد بمقدار ستة عشر ضعفًا، وهذا يبين لنا أن الطاقة الحركية تعتمد بشكل أساسي على مربع السرعة وهذا يدل على أن المعادلة المذكورة ليست مجرد معادلة يتم وضعها للحل ولكن لتوضيح العلاقة بين الكميات، تعتبر الطاقة الحركية من الكميات العددية التي ليس لها اتجاه وذلك بالطبع على عكس السرعة والقوة، وبذلك يتم وصف الطاقة الحركية للجسم على على أساس الحجم. [1] [2]

أمثلة على الطاقة الحركية

من الأمثلة على الطاقة الحركية الجري . السقوط . السباحة .

كما وضحنا من قبل أن الطاقة الكامنة والطاقة الحركية هما النوعان الرئيسيان للطاقة المعتمدة على التركيب الكيميائي للمادة، ورغم كوننا نتحدث عن التركيب الكيميائي للمواد فيظن البعض أن الأمر له علاقة بمجال الكيمياء إلا أن الطاقة الحركية ما هي إلا  شكل من أشكال الطاقة المجال الفيزيائي البحت، فالطاقة الحركية التي يمتلكها الجسم أو التي تقوم بها المواد أثناء التركيب الكيميائي والتفاعلات، يتم تعريفها على أساس أنها العمل المطلوب القيام به لزيادة سرعة الجسم أو التفاعل من خلال زيادة حركة المواد، وذلك يكون من خلال تسريع كتلة المادة أو الجسم، وبمجرد ما تصل الكتلة إلى السرعة المطلوبة، حينها تبقى الطاقة الحركية لها دون أي تغيير وذلك في حالة تغير سرعتها مرة آخرى وهذا يكون دليل على أن الطاقة الحركية غير ثابتة ومرجعية، وفيما يلي سوف نذكر بعض الأمثلة على الطاقة الحركية:

  • حركة المواد أثناء التفاعلات الكيميائية.
  • حركة الشلالات المتدفقة.
  • حركة الكهرباء داخل الأسلاك.
  • حركة الإلكترونات حول النواة.
  • حركة الأقمار الصناعية.
  • حركة الانهيار الجليدي.
  • المشي أو الركض.
  •  ركوب الدراجات.
  • قيادة السيارة.
  • إطلاق الصواريخ.
  • حركة الكواكب.
  • الطاحونة الهوائية.
  • حركة السحب.
  • حركة الرياح.
  • سقوط النيازك.
  • إسقاط شئ ما.
  • رمي الكرة.
  •  السباحة.
  • الرقص.
  • الجري.
  • السقوط. 

أمثلة على أجسام تمتلك طاقة حركية

يعتبر أكثر من 90 % من الطاقة التي يتم استخدامها تأتي في الأصل من الشمس فتقوم الشمس بتزويد الأرض بما يقرب إلى 10000 ضعف كمية الطاقة اللازمة، وذلك لتلبية جميع الاحتياجات اللازمة للطاقة، وتعتبر من الأجسام الممتلكة للطاقة الحركية ولكن هي في الأصل نابع للطاقة الحرارية، تعتبر الأمثلة على الطاقة الحركية هي نفسها الأمثلة على الأجسام التي تمتلك طاقة حركية، حيث أن كل شيئ يقوم بعمل حركة هو في الأصل جسم قادر على التحرك وممتلك لتلك الطاقة، وهناك بعض الأمثلة على الأجسام التي تمتلك طاقة حركية:

  • محطات الطاقة الكهرومائية.
  • الطواحين الهوائية.
  • السيارات.
  • القطارات.
  • الإلكترونيات.
  • الكواكب.
  • النيازك.
  • الأقمار الصناعية. [3]

أنواع الطاقة

  • الطاقة الميكانيكية.
  • الطاقة الحرارية.
  • الطاقة النووية.
  • الطاقة الكيميائية.
  • الطاقة الكهرومغناطيسية.
  • الطاقة الحركية.
  • الطاقة الكامنة.
  • طاقة التأين.

للطاقة أنواع عديدة وليكن الأنواع الشائعة منها أو الرئيسية هي الطاقة الكامنة والطاقة الحركية وهذا الذي تم التحدث عنهم مسبقًا، وفيما يلي سوف نسرد بعض أنواع الطاقة وهي:

الطاقة الميكانيكية:  هي الطاقة التي يتم إنتاجها عن طريق الحركة وهي مجموع الطاقة الحركية والكامنة معًا.

الطاقة الحرارية: هي الطاقة التي تعكس الاختلاف الحاصل بين نظامين ما في درجات الحرارة.

الطاقة النووية: هي الطاقة الناتجة عن التغيرات التي تحدث في نواة الذرة أو من خلال التفاعلات النووية، مثل الاندماج النووي والانحلال النووي، والإنفجار الذري، ومحطات توليد الطاقة النووية.

الطاقة الكيميائية: هي الطاقة الناتجة من التفاعلات الكيميائية، الحادثة بين الذرات والجزيئات، وذلك مثل الطاقة الكهرومائية والكهروكيميائية، والتفاعلات الناتجة من حركة المواد.

الطاقة الكهرومغناطيسية: يُطلق عليها أيضًا اسم الطاقة المشعة وهي الطاقة الناتجة من الموجات الكهرومغناطيسية والضوء، والراديو وأشعة جاما والأشعة السينية والموجات الدقيقة والأشعة فوق البنفسجية.

الطاقة الحركية: هي طاقة  التي يقوم بها الجسم عند حركته من مكان إلى آخر، مثل قيادة السيارة أو اللعب على الأرجوحة، أو حركة المواد عند التفاعل الكيميائي، وما إلى ذلك.

الطاقة الكامنة: هي الطاقة المتوقفة على موقع الجسم، مثل تدفق الشلال في الأعلى دون التدفق لأسفل أو بذل حركة ولكن موقع الماء، وكثير ما تتحد الطاقة الحركية مع الطاقة الكامنة ولذلك يعتبر من أساسيات أنواع الطاقة.

طاقة التأين: هي عبارة عن شكل من أشكال الطاقة التي تقوم بربط الإلكترونات بنواة الذرة أو الجزيء. [4]

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى