 | Ջրի էներգիան առաջիններից է, որ օգտագործել է մարդը` նրանով ջրանիվ և ջրաղաց պտտելով: |
 | Արեգակի էներգիայի օգտագործման եղանակները |
Կենցաղում հաճախ հանդիպող սարքերի բնորոշ հզորությունները
Էլեկտրալամպ` 60 Վտ Հեռուստացույց` 120 Վտ Էլեկտրասալօջախ` 1.500 Վտ Փոքրածավալ ավտոմեքենայի շարժիչ` 45.000 Վտ
Մեր օրգանիզմը, մեր տները, ավտոմեքենաներն ու ֆաբրիկաները կախված են դրսից եկող էներգիայից: Երկրի վրա կյանքի գոյության համար անհրաժեշտ գրեթե ողջ էներգիայի աղբյուրը Արեգակն է: Եթե էներգիան սպառվի, ապա բնության մեջ ոչինչ չի կարող ապրել, շարժվել կամ փոփոխվել: Դժվար է հեծանվով բարձրանալ լեռնալանջով կամ ձեռքով տեղափոխել ծանր առարկաներ: Երբ ուժի ազդեցությամբ որևէ առարկա տեղափոխվում է մի տեղից մյուսը, գիտնականներն ասում են, որ կատարվում է աշխատանք: Որքան մեծ է ազդող ուժը, և որքան հեռու է տեղափոխվել առարկան, այնքան ավելի շատ աշխատանք է կատարվել: Եթե ասում ենք, որ առարկան օժտված է էներգիայով, նշանակում է, որ այն կարող է աշխատանք կատարել: Օրինակ՝ ավտոմեքենայի շարժիչն օգտագործում է վառելանյութի էներգիան՝ ավտոմեքենան շարժման մեջ դնելու համար: Էլեկտրական մարտկոցներում պահված է էլեկտրաշարժիչն աշխատեցնելու համար անհրաժեշտ էներգիա: Քամիները երբեմն ունենում են ծառերն արմատախիլ անելու էներգիայի պաշար: Տաք առարկաները նույնպես օժտված են էներգիայով: Առարկան կազմող մանրագույն մասնիկները՝ ատոմները, միշտ գտնվում են շարժման մեջ, և երբ նյութը սկսում է տաքանալ, ատոմների շարժումներն արագանում են: Միավորների միջազգային համակարգում էներգիայի և աշխատանքի չափման միավորը Ջոուլն (Ջ) է: 1 Ջ հավասար է այն աշխատանքին, որ կատարվում է, երբ 1 Ն ուժի կիրառման կետն ուժի ազդման ուղղությամբ տեղափոխվում է 1 մ: Առօրյայում ավելի հաճախ կարելի է հանդիպել էներգիայի ավելի գործնական, բայց հնացած միավորի՝ կկալ (կիլոկալորիա): Այս ընթերցվող գիրքը 5 սմ բարձրացնելու համար անհրաժեշտ է ծախսել ընդամենը 1 Ջ էներգիա, իսկ 11-ամյա երեխան ապրելու և սովորելու համար ամեն օր պետք է ընդունի 10000 կՋ սննդային էներգիա (1 կՋ = 1000 Ջ): 1 լիտր բենզինը պարունակում է մոտ 35 մլն Ջ էներգիա: Էներգիան կարող է ծախսվել տեսանելի շարժումների (օրինակ՝ ավտոմեքենայի արագացման) համար, ինչպես նաև չափից դուրս փոքր, աչքի համար անտեսանելի շարժումների խթանման համար (օրինակ՝ որևէ առարկա տաքացնելիս ատոմների շարժման արագության մեծացումը):
Էներգիայի փոխարկումները Գոյություն ունեն էներգիայի բազմաթիվ տեսակներ: Շարժվող ամեն ինչ, օրինակ՝ ավտոմեքենաները կամ քամիները, օժտված է կինետիկ էներգիայով: Զսպանակները կամ ձգված ու սեղմված այլ առարկաներ օժտված են պոտենցիալ էներգիայով, որը նաև բոլոր ընկնող առարկաների էներգիայի տեսակն է: Երբ տաք նյութերը սառչում են, ճառագայթում են ջերմություն կամ ջերմային էներգիա: Սննդում, վառելանյութերում և մարտկոցներում պարունակվում է քիմիական էներգիա, որն անջատվում է քիմիական ռեակցիաների ժամանակ: Լույսն ու ձայնը օժտված են ճառագայթային էներգիայով, էլեկտրական հոսանքը կրում է էլեկտրական էներգիա, իսկ ատոմի միջուկից անջատվող էներգիան անվանում են միջուկային էներգիա: Գիտնականները պարզել են, որ թեև էներգիան մի տեսակից կարող է փոխարկվել մեկ այլ տեսակի, սակայն այն հնարավոր չէ ոչնչից ստեղծել կամ ոչնչացնել: Ոտքով գնդակին հարվածելիս՝ մեր ընդունած սննդի քիմիական էներգիան մկաններում փոխարկվում է գնդակի կինետիկ էներգիայի: Իսկ երբ գնդակը սլանում է օդով կամ գլորվում է գետնի վրայով, և շփումը դանդաղեցնում է նրա ընթացքը, ապա գնդակի կինետիկ էներգիան փոխարկվում է ջերմային էներգիայի (ջերմության) և ցրվում միջավայրում: Վերջին հաշվով, էներգիայի մեծ մասը փոխարկվում է ջերմության, որը էներգիայի ամենացածրորակ տեսակն է:
Հանածո վառելանյութի էներգիան Տները ջեռուցելու, մեքենաներն ու գործարաններն աշխատեցնելու և այլ նպատակների համար մարդկանց հարկավոր է հսկայական քանակությամբ էներգիա, որի ավելի քան 80 %-ը ստացվում է քարածխի, նավթի և բնական գազի այրումից: Վառելանյութի այս տեսակները կոչվում են հանածո վառելանյութեր, որովհետև առաջացել են միլիոնավոր տարիներ առաջ՝ Երկրի վրա գոյություն ունեցող բույսերի ու փոքրիկ ծովային կենդանիների մնացորդներից, և գտնվում են երկրակեղևի խորքերում: Վառելանյութի այս տեսակներից են նաև նավթի վերամշակումից ստացվող նյութերը՝ բենզինը, դիզելային վառելիքը և ռեակտիվ ինքնաթիռների համար օգտագործվող վառելանյութերը: Խոշոր էլեկտրակայանների մեծ մասն աշխատում է հանածո վառելանյութով: Դրա այրումից անջատված ջերմությամբ ջուր են եռացնում՝ շոգի ստանալու համար: Շոգու ուժը շարժման մեջ է դնում տուրբինները, որոնք աշխատեցնում են գեներատորները: Հանածո վառելանյութ օգտագործելիս առաջանում են 2 կարևոր խնդիրներ: Առաջինը. վառելանյութի այրումից անջատված գազերը թունավորում են մթնոլորտը: Այդ գազերի հետ մթնոլորտ է արտանետվում նաև ածխաթթու գազ, որը ջերմոցի պատերի ու տանիքի նման հավաքում և խոչընդոտում է Երկրից ջերմության հեռացումը` առաջացնելով կլիմայի համընդհանուր տաքացում՝ ջերմոցային էֆեկտ: Երկրորդ. հանածո վառելանյութը չի վերականգնվում: Դրա պաշարները կարող են սպառվել, և մարդիկ ստիպված կլինեն դրան փոխարինող գտնել: Միջուկային էլեկտրակայաններում գործածվող միջուկային վառելանյութը չի այրվում, էներգիան անջատվում է միջուկային ռեակցիայի արդյունքում ջերմության ձևով: Արեգակը լույս ու ջերմություն է ճառագայթում իր ընդերքում առաջացող միջուկային էներգիայի հաշվին: Դրա պաշարները կբավարարեն այնքան, որ Արեգակը ևս 5 մլրդ տարի շարունակ լուսարձակի և ջերմություն առաքի Երկիր: Զարգացող երկրներում մոտ 2 մլրդ մարդու հիմնական վառելանյութը վառելափայտն է: Ի տարբերություն հանածո և միջուկային վառելանյութերի՝ վառելափայտը էներգիայի վերականգնվող աղբյուր է, որովհետև հատած ծառերի փոխարեն աճում են նորերը: Սակայն մեր օրերում շատ ավելի քիչ ծառեր են տնկվում, քան դրանք հատվում են շինարարության, թղթի արտադրության և վառելափայտի համար: Ուստի վառելափայտի աճող սպառումը կարող է հանգեցնել էկոլոգիական աղետի:
Էներգիայի այլ տեսակներ Հանածո և միջուկային վառելանյութերի սպառումը նվազեցնելու համար անհրաժեշտ է գտնել էներգիայի նոր աղբյուրներ: Դրա համար կառուցվում են ջրէկներ, հողմաէլեկտրակայաններ: Արևային վահանակներում ջուրը տաքացվում է Արեգակի ճառագայթման էներգիայի հաշվին, իսկ արևային մարտկոցներն այդ էներգիան փոխարկում են էլեկտրականության: Օգտագործվում է նաև կենսավառելանյութ, որն արտադրվում է բուսական կամ կենդանական նյութից: Բրազիլիայում բազմաթիվ ավտոմեքենաներ աշխատում են շաքարեղեգի սպիրտով: Կեղտաջրերից և փտող աղբից անջատվող գազերը նույնպես կարելի է օգտագործել որպես վառելանյութ, իսկ որոշ էլեկտրակայաններում որպես վառելանյութ այրում են աղբը: 7 մլն տ կենցաղային աղբն իր մեջ պարունակում է 2 մլն տ քարածխի չափ էներգիա: Թվարկված բոլոր էներգիաների աղբյուրները վերականգնվող են, սակայն այս կամ այն չափով վնասակար ազդեցություն են թողնում շրջակա միջավայրի վրա: Օրինակ՝ ջրէկների համար կառուցված պատնեշները փոխում են բնապատկերը և ոչնչացնում բույսերի ու կենդանիների ապրելու վայրերը: Եվ քանի որ էներգիան անսպառ չէ, շատ կարևոր է դառնում նաև նրա խնայողական օգտագործումը:
|
