مفهوم الطاقة
الطاقة هي الخاصية الكمية التي يجب نقلها إلى جسم لأداء عمل عليه أو تسخينه. إنها كمية محفوظة؛ قانون حفظ الطاقة ينص على أن الطاقة يمكن تحويلها في الشكل، لكن لا يمكن إنشاؤها أو تدميرها.
مقدمة
الطاقة تظهر بصور متعددة (حركية، وضعية، حرارية، كهربائية...) ويمكن تحويلها بين هذه الصور.
التاريخ
تطورت مفاهيم الطاقة مع تطور الديناميكا الحرارية والميكانيكا، وترسخ مبدأ حفظ الطاقة في القرن التاسع عشر.
الوحدات الأساسية
Joule (J)
The SI unit of energy, equal to the work done by a force of one newton over one meter.
Kilowatt-hour (kWh)
Equal to 3.6 MJ, commonly used for electrical energy consumption billing.
Calorie (cal)
Equal to 4.184 J, historically used for heat energy, now mainly in nutrition.
British Thermal Unit (BTU)
Equal to 1,055 J, used in heating and air conditioning applications.
Electron volt (eV)
Equal to 1.602 × 10⁻¹⁹ J, used in atomic and particle physics.
Therm
Equal to 105.5 MJ, used for natural gas energy content.
التطبيقات
- توليد الكهرباء ونقلها
- التدفئة والتبريد والأنظمة الحرارية
- المحركات والتحريك والمواصلات
- التخزين (بطاريات، هيدروجين)
- العمليات الكيميائية والصناعية
- العلوم والبحث والتطوير
علاقات الطاقة
E = P·t, E_k = ½ m v², E_p = m g hأمثلة على علاقات طاقة مفيدة: ربط الطاقة بالقدرة والزمن، وطاقة الحركة، وطاقة الوضع.