جدول ال فكرة
يتم عرض الطاقة والعمل في وحدة تسمى؟ تم القياس لأن الطاقة والعمل مرتبطان ماديًا لأن الطاقة تعبر عن قدرة النظام الفيزيائي على القيام بالعمل وفي هذه المقالة سنتحدث عن العمل والطاقة بالتفصيل وسنشرح أيضًا الفرق بينهما ونذكر الوحدة المادية المستخدمة للقياس هو – هي.
المحتويات
ما هي الطاقة
الطاقة هي الخاصية المادية الكمية التي يجب نقلها إلى شيء ما للقيام بالعمل أو تسخين النظام. وترتبط الطاقة ارتباطًا وثيقًا ، وبسبب تكافؤ الكتلة والطاقة ، فإن أي جسم لديه كتلة عندما يكون ساكنًا لديه كتلة معينة ولديه أيضًا كمية مكافئة من الطاقة تسمى طاقة الراحة وأي طاقة إضافية يتلقاها الجسم بما يزيد عن يستريح الطاقة ، ويزيد تماما من الكتلة الكلية للجسم. كما أنه يزيد من طاقته الإجمالية ، فعلى سبيل المثال بعد تسخين جسم ما ، يمكن قياس الزيادة في الطاقة على أنها زيادة طفيفة جدًا في الكتلة ، وهناك أشكال وأنواع مختلفة من الطاقة في الطبيعة ، وفيما يلي بعض من أهمها أشكال الطاقة في الطبيعة:[1]
- الطاقة الحرارية: هي الطاقة التي تنتج عن اهتزاز الذرات والجزيئات في المواد ، وكلما زادت سرعة حركة هذه الجسيمات ، زادت طاقتها وزادت سخونتها.
- الطاقة الكيميائية: هي الطاقة التي تجمع الجزيئات والجزيئات الذرية معًا ويتم تخزين الطاقة الكيميائية في روابط الذرات والجزيئات حيث يتم تخزين الطاقة الكيميائية في الغذاء والكتلة الحيوية والنفط والغاز الطبيعي.
- الطاقة النووية: يتم تخزين الطاقة النووية في نوى الذرات ويتم إطلاق هذه الطاقة عندما تتحد النوى أو ما يسمى الاندماج النووي وتقوم محطات الطاقة النووية بتقسيم نوى ذرات اليورانيوم لتوليد الكهرباء.
- الطاقة الكهربائية: في حين أن الطاقة الكهربائية هي حركة الإلكترونات في الأجسام الموصلة والإلكترونات هي الجسيمات الصغيرة التي تتكون منها الذرات مع البروتونات والنيوترونات والإلكترونات التي تتحرك عبر سلك كهربائي تسمى التيار الكهربائي.
- الطاقة الحركية: هي نوع من الطاقة التي يمتلكها الجسم بسبب حركته ، والتي تتوافق مع العمل المطلوب لتسريع الجسم من حالة السكون إلى سرعة معينة.
أنظر أيضا: تعني الطاقة الحركية لجزيئات المادة
ما هي المهمة
الشغل هو مقياس لمقدار الطاقة التي تحدث عندما يتحرك جسم ما مسافة بواسطة قوة خارجية ، وبعض القوة تعمل في نفس اتجاه إزاحة الجسم ، وعندما تكون القوة ثابتة ، يمكن حساب الشغل باستخدام يتم ضرب طول المسار بالقوة المؤثرة على طول المسار ، ويمكن تعريف الشغل ماديًا على أنه مقدار الطاقة المطلوبة لتحريك جسم بكتلة معينة مسافة معينة ، على سبيل المثال عندما تُرفع كرة عن الأرض ثم تسقط ، الشغل الذي تقوم به قوة جاذبية الأرض على الكرة وهي تسقط ، يساوي وزن الكرة مضروبًا في المسافة إلى الأرض ، والتي تعتبر إزاحة ، وفي الواقع هناك ثلاث حالات عمل فيزيائية رئيسية ، وهي كالتالي :[2]
- العمل الميكانيكي الإيجابي: يحدث الشغل الميكانيكي الإيجابي عندما يتحرك الجسم في نفس اتجاه القوة الخارجية المؤثرة على الجسم.
- العمل الميكانيكي السلبي: يحدث العمل الميكانيكي السلبي عندما يتحرك الجسم عكس اتجاه القوة الخارجية المؤثرة عليه.
- الشغل الميكانيكي الصفري: يحدث الشغل الميكانيكي الصفري عندما تكون الزاوية بين القوة والإزاحة 90 درجة.
انظر أيضًا: ماذا يحدث للجسم عندما تزداد طاقته الحركية
يتم قياس الطاقة والعمل بما يسمى بالوحدات
تُقاس الطاقة والشغل بوحدة تسمى الجول (بالإنجليزية: joules) لأن وحدة الجول هي الطاقة المطلوبة لرفع درجة حرارة جرام واحد من الماء من درجة حرارة 15 درجة مئوية إلى 15.239 درجة مئوية ، والجول هو وحدة الطاقة المستخدمة في المواصفة القياسية الدولية لوحدات النظام الدولي للوحدات. تُعرَّف هذه الوحدة ماديًا بأنها مقدار الشغل المبذول على جسم بقوة مقدارها نيوتن واحد لتحريك الجسم مسافة متر واحد ، ويتم تمثيل هذه الوحدة في المعادلات المادية والصيغ بالرمز J أو يرمز لها بالرمز العربي جول ، وفي الحقيقة وحدة الطاقة هي نفس وحدة العمل في الفيزياء ، وذلك لأن العمل الميكانيكي يعتبر طاقة وجول وحدة قياس العمل الميكانيكي تساوي نيوتن لكل متر في النظام الدولي للقياسات ، وبالتالي الشغل الميكانيكي يساوي القوة المؤثرة على الشغل مضروبة في الإزاحة وما يلي هو قيمة وحدة الجول مقارنة بباقي وحدات قياس الطاقة وهي كالتالي:[3]
- الجول الواحد حوالي 1000 ملي جول.
- الجول الواحد حوالي 0.238 سعرة حرارية.
- الجول الواحد حوالي 0.001 كيلو جول.
- الجول الواحد حوالي 0.0000002777 كيلوواط / ساعة.
- يساوي الجول الواحد 0.000000000239 تقريبًا من مادة تي إن تي.
انظر أيضًا: الفرق بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة
بنهاية هذا المقال ، علمنا أن الطاقة والعمل يقاسان بوحدة تسمى الجول ، حيث شرحنا لمحة مفصلة عن الطاقة والعمل في الفيزياء وذكرنا قيمة وحدة الجول مقارنة بوحدات قياس الطاقة الأخرى ، إلى جانب ذكر جميع أنواع وأشكال الطاقة في الطبيعة.
المراجع
- ^ eia.gov ، الطاقة ، 3/22/2021
- ^ britannica.com ، العمل ، 2021-03-22
- ^ universetoday.com جول ، 3/22/2021