ما هو مفهوم تحويل الطاقة

ما هو مفهوم تحويل الطاقة، تحويل الطاقة هو عملية تحويل نوع واحد من الطاقة إلى شكل آخر، لا يمكن إجراء أي تغيير في الطاقة في الأنظمة، إلا عن طريق إزالة الطاقة أو إضافتها منها، لأن الطاقة هي متغير قادر على الحفظ.

يمكن استخدام الطاقة من مصادر، مثل الوقود النووي والوقود الأحفوري بشكل ملائم في أشكال أخرى، ويمكنك التعرف على المزيد من المعلومات عن ما هو مفهوم تحويل الطاقة من خلال موقع مقال.

الطاقة

يتم تعريف الطاقة عادة وببساطة، على أنها تعادل أو القدرة على القيام بالعمل الكلمة نفسها مشتقة من الطاقة اليونانية:

en، “in”، ergon، “عمل” يمكن أن ترتبط الطاقة بجسم مادي، كما هو الحال في زنبرك ملفوف أو جسم متحرك، أو يمكن أن تكون مستقلة عن المادة.

حيث يمر الضوء والإشعاع الكهرومغناطيسي الآخر عبر فراغ، قد تكون الطاقة في النظام متاحة جزئيًا فقط للاستخدام.

أبعاد الطاقة هي أبعاد العمل، والتي يتم تعريفها رسميًا في الميكانيكا الكلاسيكية، كمنتج للكتلة (م)، ومربع نسبة الطول (ل) إلى الوقت (ر): ml2 / t2.

هذا يعني أنه كلما زادت الكتلة أو المسافة التي يتم تحريكها من خلالها أو كلما قل الوقت المستغرق لتحريك الكتلة.

شاهد أيضًا: طريقة تجديد مركب الطاقة ATP

تطوير مفهوم الطاقة

• لم يتم تطبيق مصطلح الطاقة كمقياس للقدرة على القيام بالعمل، حتى وقت متأخر في تطوير علم الميكانيكا في الواقع.
  • كما يمكن تنفيذ تطوير الميكانيكا الكلاسيكية، دون اللجوء إلى مفهوم الطاقة.
• ومع ذلك، تعود فكرة الطاقة إلى جاليليو على الأقل في القرن السابع عشر، لقد أدرك أنه عندما يتم رفع الوزن باستخدام نظام بكرة.
  • فإن القوة المطبقة مضروبة في المسافة، التي يجب من خلالها تطبيق هذه القوة يبقى ثابتًا، على الرغم من أن أي عامل قد يختلف.
• وهي كمية تتناسب بشكل مباشر مع منتج الكتلة ومربع السرعة، في القرن السابع عشر، وفي القرن التاسع عشر، تم تطبيق مصطلح الطاقة على مفهوم vis viva.
• كما يعترف قانون إسحاق نيوتن الأول للحركة بالقوة، باعتبارها مرتبطة بتسارع كتلة.
• يكاد يكون من المحتم أن يكون التأثير المتكامل للقوة، التي تعمل على الكتلة ذا فائدة بالطبع.
  • هناك نوعان من تكامل تأثير القوة، التي تعمل على الكتلة التي يمكن تحديدها.
• الأول هو تكامل القوة التي تعمل على طول خط عمل القوة، أو التكامل المكاني للقوة.
  • والآخر هو تكامل القوة خلال وقت عملها على الكتلة، أو التكامل الزمني.

ما هو تحويل الطاقة

تتوفر الطاقة بأشكال مختلفة، ويمكن أن يكون لها عدد لا يحصى من التطبيقات، يمكن استخدام الطاقة لتقديم الخدمات للجمهور والتي تشمل:

• العمل الميكانيكي (تشغيل الآلة).
• تبريد.
• التدفئة / الضوء / التبريد.

للحصول على صورة أوضح، تخيل كيف يقوم محرك الاحتراق، بتحويل الطاقة الكيميائية المحتملة الموجودة في الأكسجين أو الوقود إلى طاقة حرارية.

كما يتم بعد ذلك تحويل هذه الطاقة الحرارية إلى شكل ميكانيكي، يمكن استخدامه في تسريع المركبات.

ساعد تحويل الطاقة الصناعات المختلفة، وخاصة صناعة السيارات، قبل السبعينيات كانت شركات تصنيع السيارات راضية عن محركات السيارات.

فهي التي صنعتها ومع ذلك أدى حظر النفط، الذي ضرب في السبعينيات إلى نقص الوقود ورفع الأسعار.

ونتيجة لذلك بدأت الشركات في اتخاذ إجراءات للحد من التلوث، وزيادة المسافة المقطوعة للغاز بسعر مناسب.

وينطوي ذلك على استخدام تكنولوجيا تحويل الطاقة التي أصبحت الآن واضحة، في محطات توليد الطاقة لتوربينات الغاز في السيارات.

أمثلة على تحويل الطاقة

الفحم في محطة الطاقة

في محطات الطاقة التي تعمل بالفحم، يتم تحويل الطاقة الكيميائية في الفحم، بعد سلسلة من التحولات إلى طاقة كهربائية.

يتم إعطاء مجموعات تحويل الطاقة داخل محطة طاقة تعمل بالفحم، أثناء عملية الاحتراق، يتم تحويل الطاقة الكيميائية في الفحم إلى طاقة حرارية.

ثم من خلال المبادل الحراري، يتم تحويل الطاقة الحرارية، لغازات العادم إلى طاقة حرارية من البخار.

بعد ذلك في التوربين، يتم تحويل الطاقة الحرارية، للبخار إلى طاقة ميكانيكية.

وأخيرًا بمساعدة مولد يتم تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.

في السيارات التقليدية

بسبب الاحتراق يتم تحويل الطاقة الكيميائية في الوقود إلى طاقة حركية للغاز الموسع، ثم يتم تحويل الطاقة الحركية للغاز المتوسع إلى حركة مكبس خطي.

ثم يتم تحويل حركة المكبس الخطي إلى حركة العمود المرفقية الدوارة، يتم تحويل الحركة الدوارة.

لعجلات القيادة إلى حركة خطية لسيارة، نقل الطاقة، مقابل تحويل الطاقة مقابل الحفاظ على الطاقة.

اخترنا لك: دليل شركات الطاقة الشمسية في مصر وعناوينها

تحويل الطاقة في الفيزياء

الطاقة هي واحدة من أهم المفاهيم والكميات في وصف الفيزيائيين للطبيعة، لا يمكن للمرء أن يتأكد من أن الحفاظ على الطاقة عالمي.

تمامًا يمكن أن تتخذ الميكانيكا أشكالًا مختلفة للحفاظ على الطاقة، ولكنها تنطبق دائمًا على نظام كامل.

منذ تطور النظرية الحركية للمادة، تم الاعتراف بأن الحرارة والطاقة الحرارية، هي ببساطة أشكال عشوائية من الطاقة الميكانيكية.

ومع ذلك، فإن وصف درجات الحرارة وتحويلات الطاقة الحرارية، يهيمن عليه مفهوم درجة الحرارة.

لقد أثبتت تجارب J.P.Joule وجود معادلة دقيقة في تحويل العمل الميكانيكي إلى حرارة ينطوي، تحويل الحرارة إلى عمل دائمًا على تدهور الطاقة الحرارية.

وهو أخذ الطاقة الحرارية من الخزان عند درجة حرارة واحدة وإعادة جزء، من تلك الطاقة إلى الخزان الثاني عند درجة حرارة منخفضة.

تابع أيضًا: سلبيات وايجابيات مشروبات الطاقة

كانت هذه نبذة عن الطاقة وتطويرها وما هو تحويل الطاقة، وأمثلة على تحميل الطاقة بجميع أنواعها، وكيف كانت تستخدم الطاقة قديمًا، وحديثًا.